DE10012325C1

DE10012325C1 - Verfahren zum Fertigbearbeiten eines Rades für ein Kraftfahrzeug durch Erstellen unterschiedliche wirkender Oberflächen von durch eine Kante abgesetzt zueinander angeordneten Flächen des Rades

Info

Publication number: DE10012325C1
Application number: DE2000112325
Authority: DE
Inventors: Bernd Grosmann
Original assignee: FUCHS FA OTTO
Current assignee: FUCHS FA OTTO
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2020-03-15

Abstract

Verfahren zum Erstellen unterschiedlich wirkender Oberflächen von durch eine Kante 6 abgesetzt zueinander angeordneten Flächen 3, 5 eines Rades 1 für ein Kraftfahrzeug, wobei die die vordere Ansichtsfläche 3 des Rades 1 bildende Oberfläche zum Erzielen einer bestimmten Oberflächenwirkung mit einem nachgiebigen Werkzeug bearbeitet wird, ist dadurch bestimmt, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt: DOLLAR A - Erstellen der für die gegenüber der Ansichtsfläche 3 des Rades 1 abgesetzten Flächen 5 vorgesehene Oberflächenwirkung, DOLLAR A - Beschichten des Rades 1 mit einer bezüglich der Wirkung der Oberfläche der abgesetzten Flächen neutralen Schutzschicht 8, DOLLAR A - Bearbeiten der Ansichtsfläche 3 des Rades 1 mit zumindest einem materialabtragenden Bearbeitungsschritt zur Oberflächenbearbeitung der Ansichtsfläche 3 und DOLLAR A - anschließendes Bearbeiten der Ansichtsfläche 3 mit einem nachgiebigen Werkzeug 9.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigbearbeiten eines Rades für ein Kraftfahrzeug durch Erstellen unterschiedlich wirkender Oberflächen von durch eine Kante abgesetzt zueinander angeordneten Flächen des Rades für ein Kraftfahrzeug, wobei die die vordere Ansichtsfläche des Rades bildende Oberfläche zum Erzielen einer bestimmten Oberflächen wirkung mit einem nachgiebigen Werkzeug bearbeitet wird.

Aluminiumräder für Kraftfahrzeuge werden zum Erzielen eines besonde ren ästhetischen Eindruckes auf unterschiedliche Art und Weise bearbei tet. Besonders gewünscht sind Räder, deren durch das äußere Horn des Rades eingeschlossene vordere Ansichtsfläche glänzend ausgebildet ist. Ein Glänzen kann beispielsweise durch Polieren der Ansichtsfläche des Rades erzielt werden. Ein solcher Bearbeitungsschritt wird üblicherweise mit einem nachgiebigen Werkzeug, bzw. einer Polierbürste bzw. einer Po lierbürstenanordnung durchgeführt, wobei die Bürste zum Bewirken der gewünschten Politur mit einem gewissen Druck auf die zu polierende An sichtsfläche gehalten ist, wie dies beispielsweise in der DE 299 13 017 U1 beschrieben ist.

Aus der DE 199 24 687 A1 ist ferner bekannt, Leichtmetallräder für Kraft fahrzeuge mit einem Schichtsystem zum Korrosionsschutz zu versehen, wodurch ebenfalls eine optische Gestaltungswirkung erzielt wird. Bei die ser Beschichtung wird das gesamte Rad mit dem Schutzsystem be schichtet, zumindest jedoch die Ansichtsseite. Ein weiteres Beschich tungsverfahren zum Gestalten von Leichtmetallrädern eines Kraftfahrzeu ges ist aus dem Aufsatz "Felgen mit Chromoptik", erschienen in: mo- Metalloberfläche, Jahrg. 53(99) 9, Karl Hansa-Verlag, München, S. 54-56. In diesem Dokument wird beschrieben, wie ein Aluminiumrad mit einer chromähnlichen Oberfläche beschichtet werden kann, wobei der Chrom glanz auf eine Grundierung aufgedampft und anschließend mit einem Pul verklarlack zu seinem Schutze überzogen wird. Bei diesen beiden letztge nannten Verfahren ist jedoch eine selektive Beschichtung einzelner Flä chen eines Rades nicht ohne weiteres möglich.

Zur formlichen Gestaltung von Kraftfahrzeugrädern ist die Ansichtsfläche üblicherweise durch unterschiedlich konturierte Ausnehmungen unterbro chen, wobei auf diese Weise auch Speichen erstellt werden können. Die se Durchbrechungen bilden gegenüber der Ansichtsfläche abgesetzte Flächen aus. Diese gegenüber der Ansichtsfläche abgesetzten Flächen erhalten mitunter eine andere Oberflächenwirkung als die Ansichtsfläche. Beispielsweise können die abgesetzten Flächen lackiert oder auch unpo liert ausgebildet sein, so daß die polierte Ansichtsfläche sich gegenüber den abgesetzten Flächen auch bezüglich ihrer optischen Wirkung abhebt. Aus diesem Grunde bilden diese aneinandergrenzenden Flächen - An sichtsfläche und abgesetzte Flächen - jeweils eine Kante aus.

Hergestellt werden kann ein solches Rad dadurch, daß zunächst die ab gesetzten Flächen beispielsweise lackiert werden, an welchen Schritt sich der Schritt des Bearbeitens der Ansichtsfläche anschließt, bei welchem Schritt es sich um ein Drehen der Oberfläche oder ein Schleifen handeln kann. Als abschließender Bearbeitungsschritt der Ansichtsfläche wird die se zum Erzielen der gewünschten Glanzwirkung poliert. Durch den not wendigen Andruck der Borsten der Polierbürsten auf die Ansichtsfläche erfolgt ein Polieren nicht nur der Ansichtsfläche selbst sondern auch der an die Ansichtsfläche grenzenden Abschnitte der abgesetzten Flächen, da auch diese von den Borsten einer Polierbürste bearbeitet werden, auch wenn in diesem Bereich der Anpreßdruck erheblich geringer ist. Die Folge ist, daß die in diesen Bereichen der abgesetzten Flächen aufgebrachte Lackierung zumindest teilweise wieder abgetragen wird. Die Ausbildung eines scharfen Überganges von der glänzenden Ansichtsfläche zu der Oberflächenwirkung der abgesetzten Flächen ist bei diesem Verfahren nicht möglich. Gemäß einem weiteren vorbekannten Verfahren zur Her stellung eines solchen Rades erfolgt zunächst die Erstellung der glänzen den Ansichtsfläche des Rades und anschließend die Lackierung der ab gesetzten Flächen. Dies hat jedoch zur Folge, daß mit sehr hoher Ge nauigkeit Schablonen angefertigt und eingesetzt werden müssen, um bei der Lackierung die bereits vollständig bearbeitete Ansichtsfläche zu schützen. Die Herstellung von Rädern auf diese Weise ist daher unwirt schaftlich.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren vorzuschlagen, mit dem auch ein scharfer Übergang zwischen unterschiedli chen Oberflächenwirkungen der Ansichtsfläche und den angrenzenden abgesetzten Flächen eines Kraftfahrzeugrades unter Vermeidung der beim Stand der Technik aufgezeigten Nachteile herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- Erstellen der für die gegenüber der Ansichtsfläche des Rades abge setzten Flächen vorgesehene Oberflächenwirkung,
- Beschichten des Rades mit einer bezüglich der Wirkung der Oberfläche der abgesetzten Flächen neutralen Schutzschicht,
- Bearbeiten der Ansichtsfläche des Rades mit zumindest einem mate rialabtragenden Bearbeitungsschritt zur Oberflächenbearbeitung der Ansichtsfläche und
- anschließendes Bearbeiten der Ansichtsfläche mit einem nachgiebigen Werkzeug.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erstellen unterschiedlich wir kender Oberflächen von durch eine Kante abgesetzt zueinander angeord neten Flächen eines Rades wird in einem ersten Schritt die Oberflächen wirkung der gegenüber der Ansichtsfläche abgesetzten Flächen erstellt. Die abgesetzten Flächen können beispielsweise lackiert oder auch mit einem Oberflächen bearbeitenden Verfahren zum Erzielen einer be stimmten Oberflächenstruktur bearbeitet werden. In einem zweiten Schritt werden die abgesetzten Flächen sowie die Ansichtsfläche mit einer Schutzschicht überzogen. Diese Schutzschicht ist neutral bezüglich der Oberflächenwirkung der abgesetzten Flächen, so daß diese durch die Schutzschicht in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigt ist. Anschließend wird die Oberfläche der Ansichtsfläche mit zumindest einem materialabtragen dem Bearbeitungsschritt bearbeitet, bei welchem Schritt es sich bei spielsweise um ein Abdrehen der Oberfläche und/oder einen Schleifvor gang handeln kann. Bei diesem Bearbeitungsschritt, der aufgrund der eingesetzten Werkzeuge auf die Ansichtsfläche scharf begrenzt durchge führt werden kann, erfolgt zunächst ein Abtrag der auch die Ansichtsflä che bedeckenden Schutzschicht, bevor die Metalloberfläche des Rades mit dem gewünschten Bearbeitungsverfahren bearbeitet wird. In einem abschließenden Schritt zum Erstellen einer glänzenden Oberfläche der Ansichtsfläche des Rades wird die Ansichtsfläche poliert. Durch die Beschichtung der abgesetzten Flächen, beispielsweise deren Lackschicht, mit einer Schutzschicht kann eine Politur der Ansichtsfläche erfolgen, oh ne daß bei diesem Vorgang auch die Lackierung durch die Borsten einer Polierbürste abgetragen werden würde. Je nach Ausbildung der als Ver schleißschicht dienenden Schutzschicht, die beispielsweise durch ein Pul verbeschichtungsverfahren aufgebracht werden kann, mag zwar ein ge wisser Abtrag der Schutzschicht in den an die Ansichtsfläche angrenzen den Bereichen der abgesetzten Flächen erfolgen. Die unter der Schutz schicht befindliche Lackierung ist jedoch so lange vor einem Abtrag ge schützt, bis die im Einfluß der Borsten befindlichen Bereiche der Schutz schicht der abgesetzten Flächen abgetragen ist. Daher ist zweckmäßi gerweise die Dicke der Schutzschicht und die Dauer des Poliervorganges aufeinander abgestimmt, daß zweckmäßigerweise die Schutzschicht in den maßgeblichen Bereichen nicht vollständig abgetragen wird. Der scharfe Übergang zwischen der Oberflächenwirkung der Ansichtsfläche und derjenigen der abgesetzten Flächen ist somit durch den maschinellen Poliervorgang unbeeinträchtigt.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figu ren. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Ausschnitt einer Ansicht eines Aluminiumrades für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2 Einen Querschnitt durch das Rad der Fig. 1 entlang der Linie A-B und

Fig. 3a-3e Ein in Fig. 2 gekennzeichneter vergrößerter Ausschnitt des Rades der Fig. 1 und 2 in unterschiedlichen Bearbeitungs schritten.

Ein Aluminiumrad 1 für ein Kraftfahrzeug ist im Wege eines Schmiedepro zesses hergestellt worden und zeigt eine vordere, durch das äußere Horn 2 eingeschlossene Ansichtsfläche 3 und mehrere, über den Umfang des Rades 1 verteilte Durchbrechungen 4, durch die gegenüber der Ansichts fläche 3 abgesetzte Flächen 5 gebildet sind. Die beiden Flächen 3, 5 schließen eine Kante 6 ein. Die abgesetzten Flächen 5 des Rades 1 sind anthrazitfarben lackiert, während die Ansichtsfläche 3 glanzpoliert ist.

Die Oberflächenbearbeitung des Rades 1 zum Erzielen der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Wirkung ist in den Fig. 3a-3e mit seinen wesentli chen Bearbeitungsschritten dargestellt. In einem ersten Bearbeitungs schritt (vgl. Fig. 3a) wird das Rad 1 lackiert. Die Lackschicht des Rades 1 ist in den Fig. 3a-3e mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet. Die Lack schicht 7 endet bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an dem äuße ren Horn 2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die komplette Sichtseite des Rades 1 aus verfahrensökonomischen Gründen lackiert worden; letztendlich dient die Lackierung insbesondere zum Beschichten der abgesetzten Flächen 5. Ebenfalls kann vorgesehen sein, das gesamte Rad zu lackieren, so daß dieses insgesamt von einem Lacküberzug be schichtet ist.

In einem anschließenden Schritt wird das Rad 1, insbesondere die An sichtsfläche 3 und die abgesetzten Flächen 5 mit einer Schutzschicht 8 beschichtet. Bei der Schutzschicht 8 handelt es sich um eine Schicht, die im Wege eines Pulverbeschichtungsverfahrens auf das Rad 1 aufgetra gen worden und die klar und durchsichtig ist. Eingesetzt worden ist zur Erstellung der Schutzschicht 8 ein sogenanntes Klarpulver. In einem nächsten Bearbeitungsschritt wird die Ansichtsfläche 3 materialabtragend zunächst durch einen Drehprozeß und einen anschließenden Schleifpro zeß bearbeitet. Bei der materialabtragenden Bearbeitung der Ansichtsflä che 3 ist zunächst notwendigerweise die Schutzschicht 8 in diesem Bereich abgetragen worden, bevor die eigentliche Oberflächenbearbeitung des Aluminiumrades durchgeführt worden ist. Das Rad 1 nach Durchführen dieses Bearbeitungsschrittes ist in Fig. 3c wiedergegeben. Diese Bear beitungsschritte können so durchgeführt werden, daß lediglich eine Bear beitung der Ansichtsfläche 3 bis an die Kante 6 heran durchgeführt wer den kann. Folglich verbleibt die Lackschicht 7 und die die Lackschicht 7 bedeckende Schutzschicht 8 im Bereich der abgesetzten Flächen unbe arbeitet. In einem nächsten Bearbeitungsschritt wird die Ansichtsfläche 3 einem Polierprozeß unterworfen, um dieser den gewünschten Glanz zu verleihen. Ein solches Polieren erfolgt unter Einsatz von Polierbürsten, von denen eine in Fig. 3c schematisiert wiedergegeben ist. Die Polier bürsten 9 werden aus einer axialen Richtung an die Ansichtsfläche 3 herangefahren, so daß die Borsten der Bürste 9 mit einem gewissen Druck auf der Oberfläche der Ansichtsfläche 3 anliegen. Dies ist erforderlich, damit die gewünschte Politur durchgeführt werden kann. Aus Fig. 3 wird ersichtlich, daß die Borsten aufgrund ihrer Materialelastizität in denjenigen Bereichen, in denen sie nicht auf der Oberfläche der Ansichtsfläche 3 auf liegen, sich gerade stellen und somit auch in die Durchbrechungen 4 ein greifen und zwangsläufig zur Anlage an der Oberfläche der abgesetzten Flächen 5 kommen. Bei dem Poliervorgang erfolgt ein Glanzpolieren der Ansichtsfläche 3, wobei ebenfalls ein gewisser Abtrag der Schutzschicht 8 im Bereich der abgesetzten Flächen 5 erfolgt. Infolge der Schutzschicht 8 erfolgt jedoch kein Abtrag der darunter befindlichen Lackschicht 7. Das polierte Rad 1 ist in Fig. 3d gezeigt; erkennbar ist ebenfalls, daß von der Schutzschicht 8 etwas Material abgetragen worden ist. Gleichwohl ver bleibt nach dem Poliervorgang der gewünschte scharfe Übergang zwi schen der glänzenden Ansichtsfläche 3 und den lackierten abgesetzten Flächen 5.

Zum Schutze des Rades 1 gegenüber mechanischen und chemischen Einwirkungen wird dieses in weiteren Bearbeitungsschritten mit mehreren klaren oder getönten Schutzschichten überzogen, wie dies in Fig. 3e schematisiert dargestellt ist. Die Schutzschichten sind in dieser Figur zu sammengefaßt mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet.

Die in den Figuren gezeigten Schichtdicken stellen nicht maßsteblich die tatsächlichen Schichtdicken dar. Diese sind zur besseren Erkennbarkeit überdick dargestellt.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß mit dem bean spruchten Verfahren auf wirtschaftliche Weise Räder mit einem scharfen Übergang zwischen zwei unterschiedlich ausgestalteten, gegeneinander abgesetzten Flächen möglich ist, wenn eine der beiden Flächen - die An sichtsfläche - mit einem nachgiebigen Werkzeug, etwa einer Politurbürste behandelt werden soll. In entsprechender Weise kann auch eine vorbe stimmte Oberflächenstruktur der abgesetzten Flächen gegenüber der An sichtsfläche für Ihre Politur geschützt werden, beispielsweise wenn ledig lich die Ansichtsfläche glanzpoliert werden soll und die abgesetzten Flä chen nicht.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Aluminiumrad

2

äußeres Horn

3

Ansichtsfläche

4

Durchbrechung

5

abgesetzte Fläche

6

Kante

7

Lackschicht

8

Schutzschicht

9

Polierbürste

10

Schutzschicht

Claims

1. Verfahren zum Fertigbearbeiten eines Rades (1) für ein Kraftfahr zeug durch Erstellen unterschiedlich wirkender Oberflächen von durch eine Kante (6) abgesetzt zueinander angeordneten Flächen (3, 5) des Rades (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die die vordere Ansichtsfläche (3) des Rades (1) bildende Oberfläche zum Erzielen einer bestimmten Oberflächenwirkung mit einem nachgiebigen Werkzeug bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- Erstellen der für die gegenüber der Ansichtsfläche (3) des Rades (1) abgesetzten Flächen (5) vorgesehene Oberflächenwirkung,
- Beschichten des Rades (1) mit einer bezüglich der Wirkung der Oberfläche der abgesetzten Flächen neutralen Schutzschicht (8),
- Bearbeiten der Ansichtsfläche (3) des Rades (1) mit zumindest einem materialabtragenden Bearbeitungsschritt zur Oberflä chenbearbeitung der Ansichtsfläche (3) und
- anschließendes Bearbeiten der Ansichtsfläche (3) mit einem nachgiebigen Werkzeug (9).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschichtung des Rades (1) mit der Schutzschicht (8) ein Pulver beschichtungsverfahren angewandt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrachte Schutzschicht (8) durchsichtig ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schutzschicht (8) in einer Dicke aufgetragen wird, die abgestimmt ist, auf den durch die Bearbeitung mit dem nachgiebigen Werkzeug (9) zu erwartenden Abtrag.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt des Erstellens der für die gegenüber der Ansichtsfläche (3) des Rades (1) abgesetzten Flächen (5) vor gesehenen Oberfläche auch die Ansichtsfläche (3) des Rades (1) entsprechend bearbeitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ansichtsfläche (3) bei der Bearbeitung mit dem nachgiebigen Werkzeug (9) poliert wird, etwa mit einer Polierbür ste.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Oberfläche der gegenüber der Ansichtsfläche (3) abgesetzten Flächen (5) lackiert ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Rad (1) nach der Bearbeitung mit dem nachgie bigen Werkzeug einen Schutzüberzug (10) erhält.