DE10062592A1 - Zierteil für Fahrzeuge - Google Patents
Zierteil für FahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zierteil, z. B. Blenden, Leisten oder sonstige dekorative Teile für Fahrzeuge. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß ein bereits bekanntes Zierteil mit einer dekorativen Beschichtung 3 versehen ist, um die optischen und haptischen Eigenschaften des Zierteils zu verändern. Diese Beschichtung ist im PVD-Beschichtungsverfahren aufgebracht und hat metallischen Charakter.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zierteil für Fahrzeuge,
insbesondere für Kraftfahrzeuge.
In Kraftfahrzeugen, aber auch in Schienen-, Luft- und
Wasserfahrzeugen werden dekorative Zierteile eingesetzt.
Gerade in der Automobilindustrie besteht ein zunehmender
Trend, die Gestaltung des Fahrzeuginnenraums durch
hochwertige Zierteile aufzuwerten, etwa in Form von Blenden,
Leisten und Abdeckungen, die z. B. Holz-, Kunststoff- oder
Metalloberflächen aufweisen.
Ein typisches Echtholzzierteil besteht aus einem Träger, z. B.
aus Aluminium oder Kunststoff, darauf aufgebrachten
Blindfurnier-Zwischenschichten, z. B. aus Buchenholz, und
einem darauf angeordneten Edelholzfurnier. Das
Edelholzfurnier wird typischerweise durch Aufbringen mehrerer
Klarlackschichten versiegelt, um physikalischen und
chemischen Einflüssen entgegenzuwirken.
Neben solchen Echtholzzierteilen werden beispielsweise auch
Kunststoffzierteile oder Metallzierteile eingesetzt.
Häufig ist es wünschenswert, bereits bestehende Zierteile
zusätzlich mit einer weiteren Dekorschicht zu versehen, um
eine optische Veränderung bzw. Aufwertung der
Zierteiloberfläche zu erreichen.
Kunststoffzierteile, die ein metallisches Erscheinungsbild
aufweisen sollen, werden im Lackierverfahren, im Folien-
Transfer-Verfahren oder in galvanischen Bädern dekoriert.
Soll als dekoratives Element eine Holz-Metall-Kombination
realisiert werden, muß entweder ein separates Metallzierteil
auf einem Holzzierteil montiert oder das Edelholzteil in
Einlegertechnik auf einen dekorativ metallisierten
Grundträger aufgebracht werden. Bei älteren Fahrzeugen war es
z. B. bekannt, massive Holzleisten mit verchromten
Metalleisten zu kombinieren, wobei die Metalleiste mit der
Holzleiste verschraubt wurde.
Die optische Veränderung der Zierteiloberfläche ist also mit
relativ großem Aufwand verbunden und damit relativ teuer. Je
nach Art, Form und Größe des Zierteils müssen
unterschiedliche Verfahren zur Veränderung der Oberfläche
verwendet werden. Oft muß die Oberfläche, z. B. bei der
Galvanisierung entsprechend vorbereitet bzw. gereinigt
werden. Gleichzeitig genügt ein derartiges Zierteil oft nicht
mehr den heute von der Automobilindustrie gestellten hohen
Anforderungen an eine optisch und haptisch einwandfreie
Oberfläche.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde,
ein Zierteil zu schaffen, bei dem eine neue
Zierteiloberfläche, die hohen optischen und haptischen
Anforderungen entspricht, mit einfachen und kostengünstigen
Mitteln realisiert ist.
Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß von einem
Zierteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Zierteil besteht aus einem Trägerteil,
auf dem sich eine Versiegelungsschicht befindet. Auf das
versiegelte Trägerteil ist zumindest auf einem
Teilflächenbereich eine dekorative Beschichtung aufgebracht,
die im Physical Vapour Deposition (PVD)-Verfahren hergestellt
ist. Bei diesem Verfahren handelt es sich um die Abscheidung
aus der physikalischen Gasphase. Das versiegelte Trägerteil
für sich stellt ein Zierteil im herkömmlichen Sinn dar, also
z. B. ein lackiertes Echtholzfurnierteil. Durch die
dekorative Beschichtung wird dem Zierteil ein neuer optischer
und haptischer Charakter verliehen, der den hohen
Anforderungen der Automobilhersteller gerecht wird. Z. B. im
Rahmen der Modellpflege eines Autos können so schnell und
kostengünstig neue Zierteiloberflächen angeboten und
hergestellt werden, ohne daß die bestehenden Serienwerkzeuge
verändert werden müssen, weil die dünne dekorative
Beschichtung die Abmessungen des fertigen Zierteils nicht
merklich verändert. Diese Vorgehensweise bietet sich
beispielsweise auch bei der Herstellung von Sondermodellen
an. Hier wird lediglich in einem an die eigentliche
Zierteilproduktion anschließenden Schritt die Oberfläche
durch Aufbringen der dekorativen Beschichtung veredelt.
Dadurch reduzieren sich die Kosten für die Herstellung von
solchen Sonderzierteilen ganz erheblich. Außerdem ist es auch
möglich, nur eine Teilbeschichtung des herkömmlichen
Zierteils vorzunehmen und so unterschiedliche Materialien zu
kombinieren, also z. B. ein Zierteil herzustellen, bei dem
eine Holzoberfläche an eine Metalloberfläche angrenzt. Gerade
diese Art von Zierteilen war bisher nur unter großem Aufwand
herzustellen bzw. das Ergebnis entsprach oft nicht den
gewünschten Anforderungen. Das erfindungsgemäße Zierteil
erfüllt jedoch auch hier die hohen Erwartungen der
Automobilhersteller in Bezug auf Optik und Haptik und ist
außerdem schnell und kostengünstig herzustellen.
Unter einem erfindungsgemäßen Zierteil sind z. B. Leisten,
Blenden oder sonstige dekorative Teile eines Automobils zu
verstehen, die beispielsweise an Instrumententafeln,
Mittelkonsolen, Türverkleidungen, Dachhimmeln, Lenkrädern,
Schalthebeln oder ähnlichem angebracht sind. Die Form oder
Größe des Zierteils kann bei der erfindungsgemäßen Lösung je
nach den vorliegenden Anforderungen beliebig gestaltet sein.
Bei der bereits bekannten PVD-Beschichtung, wie sie z. B. in
der DE 198 31 370 A1 beschrieben ist, werden feste Stoffe
(Targets) in einer geschlossenen Kammer meist unter
Hochvakuumbedingungen verdampft. Die Verdampfung kann durch
induktives Erhitzen, Magnetron-Sputtering, Elektronen-,
Ionen- oder Laserstrahlbeschuß erfolgen. Der Dampf besteht
aus Ionen, neutralen Atomen oder feinkörnigen, neutralen oder
ionisierten Kristalliten. Ebenfalls in der
Beschichtungskammer befinden sich die zu beschichtenden
Gegenstände (Substrate), auf deren Oberfläche sich die
Dampfpartikel in einer dünnen Schicht niederschlagen. Durch
Hinzufügen von Reaktivgasen kann die Zusammensetzung der
aufzubringenden Schicht verändert werden.
Vorzugsweise wird die dekorative Beschichtung durch
magnetfeldunterstützte bzw. reaktive Kathodenzerstäubung im
Vakuum erzeugt. Eine Beschreibung dieser Methode erfolgt in
der DE 37 26 731 A1. Hierbei wird zwischen dem
Beschichtungswerkstoff (Target) als Kathode und der Kammer
als Anode ein Plasma gezündet. Durch die Einleitung eines
Inertgases (Edelgas, z. B. Argon) wird die Atmosphäre zur
Zündung des Plasmas geschaffen. Das Plasma wird durch
Magnetfelder stabilisiert. Die so erzeugten Inertgasionen
treffen mit hoher Geschwindigkeit auf das Target, da s somit
durch Impulsübertragung verdampft wird. Anschließend können
sich die abgetragenen Targetpartikel auf den Substraten
ablagern oder mit einem eventuell zugesetzten Reaktivgas
reagieren und sich dann erst ablagern. Wird nach dem
Verfahren der Kathodenzerstäubung gearbeitet, so ist eine
deutliche Reduzierung der Prozeßtemperatur im Vergleich zu
anderen PVD-Beschichtungsverfahren möglich. Bisher konnte die
dekorative PVD-Beschichtung nur auf Metallen,
temperaturstabilen Kunststoffen oder anderen
temperaturbeständigen Materialien zum Einsatz gebracht
werden. Durch die Anwendung des PVD-Verfahrens im
Niedertemperaturbereich wird die Möglichkeit eröffnet,
Substrate mit einer Objekttemperatur von weniger als 60°C zu
beschichten.
In einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zierteils
kann die dekorative Beschichtung aus einem reinen Metall oder
aus einer Legierung aus reinen Metallen bestehen. In Frage
kommen prinzipiell alle Metalle, vorzugsweise werden jedoch
Edelmetalle, wie z. B. Gold, Silber, Platin oder Palladium,
aber auch unedlere Metalle wie Titan, Zirkon, Chrom, Kupfer,
Wolfram oder Aluminium, sowie alle Elemente der periodischen
Gruppen 4 bis 6 verwendet. Weiterhin ist es auch möglich,
Legierungen aller möglichen reinen Metalle zu verwenden, also
z. B. Titan-Aluminium-, Titan-Wolfram oder Chrom-Nickel-
Legierungen.
In einer zweiten Ausgestaltung kann die dekorative
Beschichtung aus einer Metall-Reaktivgasverbindung bestehen.
Als Metalle kommen hier ebenfalls wieder alle möglichen
Metalle in Frage. Reaktivgase können z. B. Stickstoff,
Sauerstoff, Kohlenstoff, Bor und Silizium enthaltende Gase,
ebenso wie deren Mischungen untereinander sowie Mischungen
mit weiteren Gasen, also beispielsweise mit Ethen,
Kohlendioxid, Acetylen oder Silan sein. Als Metall-
Reaktivgasverbindung ergeben sich demzufolge eine Vielzahl
verschiedener Verbindungen, wie beispielsweise Titan-
Aluminium-Oxinitrid, Titan-Wolfram-Silizium-Karbid oder
ähnliches.
Alle diese dekorativen Beschichtungen zeichnen sich durch
eine hohe Kratzfestigkeit und durch eine Vielzahl von
möglichen Farbschattierungen, je nach Zusammensetzung aus.
Gleichzeitig weist die Oberfläche metallischen Glanz und
metallische Kälte auf, fühlt sich also wie ein metallisches
Zierteil an. Die Dicke der dekorativen Beschichtung ist
beliebig, sie bewegt sich jedoch vorzugsweise im Bereich von
einigen µm, z. B. zwischen 0,1 µm und 10 µm.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die dekorative
Beschichtung von einer zumindest teiltransparenten
Schutzschicht bedeckt. Diese bietet einen zusätzliche Schutz,
z. B. vor Korrosion, und ermöglicht eine leichte und schnelle
Reinigung. Gleichzeitig verändert sie jedoch die optischen
Eigenschaften der Oberfläche kaum.
Die zumindest teiltransparente Schutzschicht kann
beispielsweise aus Glas, aus einer siliziumhaltigen Legierung
oder aus einem Lack bestehen. Die Aufbringung der
Schutzschicht kann ebenfalls im Vakuum z. B. durch
Plasmapolymerisation oder Plasma-CVD (CVD: Chemical Vapour
Deposition; Abscheidung aus der chemischen Gasphase)
erfolgen.
Bei dem erfindungsgemäßen Zierteil befindet sich unter der im
PVD-Verfahren aufgebrachten dekorativen Beschichtung eine
Versiegelungsschicht. Diese kann vollständig, teilweise oder
nicht transparent sein.
In einer ersten Ausgestaltung ist diese Versiegelungsschicht
des Trägers aus einem Lack gebildet. Dieser kann in einem
allgemein bekannten Lackierverfahren, wie z. B.
Spritzlackieren, Drucken, Walzlackieren oder ähnlichem
aufgebracht worden sein. Als verwendete Materialien kommen
z. B. Polyesterlacke, Polyurethanlacke, offenporige
Lacksysteme, gewachste und geölte Systemen, Wasserlacke,
Druckfarben und -lacke oder ähnliches in Frage.
In einer zweiten Ausgestaltung besteht die
Versiegelungsschicht aus einem Kunststoff. Es kann sich dabei
z. B. um aufgespritzte oder anderweitig aufgebrachte
Oberflächen auf Kunststoff-Basis handeln. Verwendete
Kunststoffe sind beispielsweise Polymethylmetacrylat (PMMA)
oder Styrolacrylnitril (SAN).
Die Versiegelungsschicht besteht in der Regel aus einem
wärmeempfindlichen Material und war bisher als Grundlage für
eine PVD-Beschichtung nicht geeignet. Erst durch die
Anwendung der Niedertemperatur-PVD-Beschichtung sind auch
solche wärmeempfindlichen Materialien im PVD-Verfahren zu
beschichten. Die Versiegelungsschicht hat keinen Einfluß auf
die Farbe der dekorativen Beschichtung. Diese wird nur durch
ihre eigene Zusammensetzung bestimmt. Lediglich die Struktur
der Oberfläche übt einen Einfluß auf die dekorative
Beschichtung aus. Eine glatte Versiegelungsschicht bedingt
eine glänzende dekorative Beschichtung, eine strukturierte
Versiegelungsschicht eine matte Beschichtung. Außerdem ist
durch die Versiegelungsschicht eine Vorbereitung der
Oberflächenbeschichtung nicht mehr notwendig, da die
Versiegelungsschicht die Funktion der Nivellierung und der
Reparatur von Oberflächendefekten am Trägerteil übernimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trägerteil des
Zierteils ein einstückiges Formteil. In einer Variante kann
das einstückige Formteil aus Metall, z. B. aus im
Druckgußverfahren geformten Aluminium hergestellt sein. In
einer weiteren Variante kann das Formteil aus Holz gefertigt
sein. Eine dritte Variante ist ein Formteil aus Kunststoff,
beispielsweise ein im Spritzgußverfahren hergestelltes
Polymer-Formteil.
In einer zweiten Ausführungsform weist das Trägerteil des
Zierteils einen Schichtaufbau auf. Die Schichten können aus
unterschiedlichen Materialien bestehen und in beliebiger
Reihenfolge angeordnet sein. Als Materialien kommen Metall-,
Kunststoff- und/oder Holzschichten in Frage.
Die Schichten des Trägerteils können zu einem Schichtverbund
verpreßt werden. Das geschieht unter Einbringen z. B. von
Leim- oder Kleberschichten zwischen die einzelnen
Materialschichten und unter Ausüben von Druck auf den
gesamten Aufbau, wobei sich die einzelnen Schichten zu einem
Verbundteil verbinden.
In einer Ausführung kann die Deckschicht des Schichtverbundes
als Furnierschicht ausgebildet sein. Bevorzugte
Furnierschichten bestehen aus Echtholz, insbesondere
Edelholz, Papier, Kork oder Naturstein.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Zierteils;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Zierteils;
Die in den Figuren wiedergegebenen Verhältnisse sind nicht
maßstabsgetreu.
Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines
Zierteils besteht aus einem Trägerteil 1, einer
Versiegelungsschicht 2, einer dekorativen Beschichtung 3 und
abschließend aus einer Schutzschicht 4.
Im Beispiel besteht das Trägerteil 1 aus einem Aluminium-
Druckgußteil.
Darauf angebracht ist eine transparente Versiegelungsschicht
2. Im Beispiel handelt es sich um einen Lack auf
Polyesterbasis, der im Spritzlackierverfahren aufgebracht
ist.
Die dekorative Beschichtung 3, die sich auf der
Versiegelungsschicht 2 befindet, besteht beispielsweise aus
dem reinen Metall Titan, das im magnetfeldunterstützten
Kathodenzerstäubungsverfahren aufgebracht ist. Diese
dekorative Beschichtung zeichnet sich durch metallischen
Glanz und durch metallische Kälte aus, so daß das ganze
Zierteil metallisch erscheint.
Auf der dekorativen Beschichtung 3 ist eine Schutzschicht 4
angebracht. Diese besteht aus Glas und dient zum Schutz der
dekorativen Beschichtung, z. B. vor Korrosion. Weiterhin ist
es Aufgabe dieser Schutzschicht, eine schnelle und einfache
Reinigung des Zierteils zu gewährleisten.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines
Zierteils besteht aus einem Trägerteil 1, einer auf dem
Trägerteil 1 angebrachten Deckschicht 5, einer
Versiegelungsschicht 2, einer dekorativen Beschichtung 3 und
einer Schutzschicht 4. Das zweite Ausführungsbeispiel in Fig.
2 unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel
lediglich durch die Art und Zahl der Schichten unter der
dekorativen Beschichtung 3. In Fig. 1 und Fig. 2 sind gleiche
Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Trägerteil 1 besteht im Beispiel aus einem Schichtaufbau
mit einem Aluminiumträger und verschiedenen Blindfurnier- und
Leimschichten. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist dieser
Schichtaufbau des Trägerteils 1 nicht dargestellt.
Als Deckschicht 5 auf dem Trägerteil 1 befindet sich
beispielsweise ein Edelholzfurnier.
Dieses Edelholzfurnier ist in üblicher Weise versiegelt mit
einer Versiegelungsschicht 2. Im Beispiel besteht diese aus
einer Polymethylmetacrylat-Schicht, die durch Überspritzen
der Edelholzfurnier-Oberfläche aufgebracht wurde.
Das Trägerteil 1, zusammen mit der Deckschicht 5 und der
Versiegelungsschicht 2 stellen für sich genommen ein
herkömmliches Edelholzzierteil dar.
Auf der Versiegelungsschicht 2 ist die dekorative
Beschichtung 3 angebracht, die beispielsweise aus einer
Titan-Aluminium-Legierung besteht.
Zum Schutz der dekorativen Beschichtung 3 ist die
Schutzschicht 4 als oberste Schicht des Zierteils
aufgebracht. Im Beispiel besteht sie aus einer Glasschicht.
Claims (14)
1. Zierteil für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit
einem Trägerteil (1)
einer darauf befindlichen Versiegelungsschicht (2) und
einer auf der Versiegelungsschicht im Physical Vapour Deposition (PVD)-Verfahren zumindest auf einem Teilflächenbereich aufgebrachten dekorativen Beschichtung (3).
einem Trägerteil (1)
einer darauf befindlichen Versiegelungsschicht (2) und
einer auf der Versiegelungsschicht im Physical Vapour Deposition (PVD)-Verfahren zumindest auf einem Teilflächenbereich aufgebrachten dekorativen Beschichtung (3).
2. Zierteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
dekorative Beschichtung (3) mittels magnetfeldunterstützter
Kathodenzerstäubung im Vakuum aufgebracht ist.
3. Zierteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die dekorative Beschichtung (3) aus einem reinen Metall
oder aus einer Legierung aus reinen Metallen besteht.
4. Zierteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die dekorative Beschichtung (3) aus einer Metall-
Reaktivgasverbindung besteht.
5. Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß auf die dekorative Beschichtung (3)
eine zumindest teiltransparente Schutzschicht (4)
aufgebracht ist.
6. Zierteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
zumindest teiltransparente Schutzschicht (4) aus einer
siliziumhaltigen Legierung ist.
7. Zierteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
zumindest teiltransparente Schutzschicht (4) aus Lack ist.
8. Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Versiegelungsschicht des Trägers
(2) aus einem vollständig, teilweise oder nicht
transparenten Material besteht.
9. Zierteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Versiegelungsschicht (2) aus einem Lack besteht.
10. Zierteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Versiegelungsschicht (2) aus einem Kunststoff besteht.
11. Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägerteil (1) ein einstückiges
Formteil ist.
12. Zierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägerteil (1) einen Schichtaufbau
aufweist.
13. Zierteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schichtaufbau zu einem Schichtverbund verpreßt ist.
14. Zierteil nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckschicht (5) des
Schichtverbundes ein Furnier ist.
Priority Applications (1)
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