DE102005013670A1

DE102005013670A1 - Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche

Info

Publication number: DE102005013670A1
Application number: DE200510013670
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Seufferlein (FH)
Original assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Current assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-09-21
Also published as: US20060201584A1; JP2006257552A

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche (13) eines Aluminiumbauteils sowie ein solches Aluminiumbauteil vorgestellt. Bei dem beschriebenen Verfahren ist vorgesehen, dass eine PTFE-Schicht (16) auf die Oberfläche (13) aufgebracht wird. Das beschriebene Verfahren dient bspw. zum Behandeln der Oberfläche (13) einer Zierleiste (10) eines Kraftfahrzeugs.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines Aluminiumbauteils sowie ein auf diese Weise behandeltes Aluminiumbauteil.
Hintergrund der Erfindung
Aluminium und Aluminiumlegierungen sind weitverbreitete Werkstoffe, die bspw. auch im Außenbereich von Kraftfahrzeugen Verwendung finden. Hierbei werden Aluminiumbauteile auch als Zierleisten eingesetzt. Bedingt durch den Einsatz im Außenbereich ist es erforderlich, dass diese Bauteile eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Um dies zu erreichen, ist es üblich, die Beständigkeit der Oberfläche mittels anodischer Oxidation zu erhöhen, wodurch eine Eloxalschicht erzeugt wird.
Doch auch diese Maßnahme ist nur bedingt ausreichend, um eine der Einsatzdauer eines Kraftfahrzeugs angemessene Langzeitbeständigkeit zu gewährleisten.
Des weiteren ist zu beachten, dass Kraftfahrzeuge vor der Auslieferung regelmäßig mit einer Wachsschicht überzogen werden, welche die Außenhaut des Fahrzeugs während des Transports schützen soll. Diese Schicht ist vor Übergabe an den Käufer wieder zu entfernen, wobei Reinigungssubstanzen mit pH-Werten von mehr als 13 eingesetzt werden. Des weite ren werden in Waschstraßen Reinigungsmittel mit hohen pH-Werten verwendet, die ebenfalls die Oberfläche der Fahrzeuge angreifen.
Übliche Eloxalverfahren bieten jedoch nur einen Schutz vor pH-Werten von mehr als 10,5, so dass eine Beschädigung der Oberflächen während des Entfernens der Wachsschicht erfolgt.
Weitere bekannte Verfahren basieren auf der Applikation von Lack (e-coat, Nanotechnologie) sowie dem Einbringen von Silikaten.

Aus der Druckschrift DE 102 26 737 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophoben Oberfläche auf einer durch anodische Oxidation erzeugten Eloxalschicht eines Aluminiumbauteils bekannt. Bei diesem wird die hydrophobe Oberfläche unter Verwendung mindestens eines modifizierten Silans direkt auf die Eloxalschicht aufgebracht.

Diese bekannten Verfahren haben eine Reihe von Nachteilen. So ist bspw. die Auswirkung des Einsatzes der Nanotechnologie auf die Gesundheit noch nicht geklärt. Die Applikation von Lack als Schutzausrüstung bewirkt, dass sich die Ausbringung (Gutteilanteil) verschlechtert, da lacktypische Fehlerbildung als auch der Vergrößerungseffekt der Lackschicht gerade bei Sichtteilen zu Ausschuss führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schutz von Zierleisten sieht vor, dass mindestens eine PTFE-Beschichtung (PTFE: Polytetrafluorethylen) auf eine Oberfläche einer Zierleiste aufgebracht wird.

Mit dieser besonderen Beschichtung ist es möglich, dass das Aluminiumbauteil und insbesondere dessen Oberfläche pH-Werten von mehr als 13 standhält. Somit ist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und damit Langzeitbeständig des Bauteils gewährleistet.

Die Anzahl der aufzutragenden Schichten hängt von dem späteren Einsatz ab. Es sind aber ohne weiteres bis zu sieben PTFE-Schichten aufzutragen.

Die aufgebrachte PTFE-Schicht bzw. die aufgebrachten Schichten sind absolut klar und farblos. Eine Dicke der Schicht bzw. der Schichten von etwa 3 μm hat sich dabei als geeignet herausgestellt.

Üblicherweise wird bei dem Aluminiumbauteil durch eine bspw. anodische Oxidation zunächst eine Eloxalschicht gebildet. Diese Eloxalschicht bietet einen zusätzlichen Schutz und bestimmt das äußere Erscheinungsbild des Aluminiumbauteils.

In bevorzugter Ausführung ist die PTFE-Schicht direkt auf die Oberfläche des Aluminiumbauteils bzw. der Eloxalschicht aufgebracht. Wird keine zusätzliche Grundierung bzw. kein zusätzlicher Primer verwendet, ist dies vorteilhaft, da in diesem Fall das optische Erscheinungsbild der Aluminiumoberfläche nicht beeinträchtigt ist.

Wird eine Grundierung nicht eingesetzt, ist es vorteilhaft, die Oberfläche des Aluminiumbauteils bzw. der Eloxalschicht vorzubehandeln. Bei dieser Vorbehandlung wird erreicht, dass die Poren in der Eloxalschicht, insbesondere im Oberflächenbereich, vergrößert werden, so dass eine feste Verankerung der PTFE-Schicht an der Oberfläche gewährleistet ist.

Soll ein Primer verwendet werden, wird vorzugsweise ein farbloser Primer verwendet, um das optische Erscheinungsbild der behandelten Oberfläche nicht zu beeinflussen.

Die PTFE-Schicht kann ebenso wie die Grundierung mit einem handelsüblichen Verfahren wie z.B. Aufdampfen oder Aufsprühen aufgebracht werden. Ein anschließendes Temperieren bewirkt ein Vernetzen der aufgebrachten Moleküle und sichert einen dichten unterwanderungssicheren Polymerschutz.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei Zierleisten von Kraftfahrzeugen angewandt.

Mit diesem Verfahren, insbesondere mit dessen bevorzugten Ausführungsformen, sind gegenüber bekannten Verfahren viele Vorteile zu erzielen. So ist es möglich, bei Aluminiumbauteilen mit einer geringen Anzahl von Fertigungsstufen eine hohe pH-Beständigkeit zu erreichen. Zudem ist eine hohe mechanische Belastbarkeit gegeben. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren ist die Umweltverträglichkeit und somit Gesundheitsverträglichkeit gesichert. Kommt es doch einmal zu Beschädigungen, wie bspw. Kratzern in der Oberfläche, sind diese einfach zu beheben.

Das erfindungsgemäße Aluminiumbauteil zeichnet sich dadurch aus, dass auf dessen Oberfläche mindestens eine PTFE-Schicht aufgebracht ist.

Üblicherweise weist das Aluminiumbauteil eine Eloxalschicht auf, deren Oberfläche die Oberfläche des Aluminiumbauteils bildet.

Die PTFE-Schicht kann direkt auf die Oberfläche des Aluminiumbauteils bzw. der Eloxalschicht aufgebracht sein. In diesem Fall ist die Oberfläche vorzugsweise vorbehandelt, so dass das Aluminiumbauteil bzw. die Eloxalschicht im Oberflächenbereich vergrößerte Poren aufweist. Diese gewährleisten eine sichere Verbindung zwischen der Oberflächenschicht und der aufgebrachten PTFE-Schicht.

Es ist durchaus auch möglich, die Oberfläche zunächst mit einer Grundierung bzw. einem Primer zu behandeln, bevor die PTFE-Schicht aufgebracht wird. In diesem Fall wird bevorzugt ein farbloser Primer eingesetzt.

Zum Schutz vor äußeren Einwirkungen wird die Oberfläche des Aluminiumbauteils, insbesondere vor einem Transport, mit einer Wachsschicht überzogen. Diese Wachsschicht ist nach dem Transport wieder zu entfernen, wobei Reinigungsmittel mit hohen pH-Werten verwendet werden. Bei diesem Reinigungsschritt ist die Oberfläche des Aluminiumbauteils durch die PTFE-Schicht geschützt, die wiederum das optische Erscheinungsbild des Aluminiumbauteils nicht beeinflusst.

Das beschriebene erfindungsgemäße Aluminiumbauteil dient vorzugsweise als Zierleiste eines Kraftfahrzeugs und wird vornehmlich in nicht Steinschlag gefährdeten Bereichen eingesetzt.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zierleiste.
2 zeigt ebenfalls in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zierleiste.
Detaillierte Beschreibung
In 1 ist eine erfindungsgemäße Zierleiste, insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet, dargestellt. Im Schnitt sind die unterschiedlichen Schichten zu erkennen, nämlich als Trägerwerkstoff eine Eloxalschicht 12 mit einer zu schützenden Oberfläche 13, als Haftschicht eine Grundierung 14 (Primerschicht) und als Funktionsschicht eine PTFE-Schicht 16.
Bei der Herstellung wird die Zierleiste 10, die aus einem Aluminiummaterial gefertigt ist, zunächst einer Oxidation unterzogen, so dass sich die gezeigte Eloxalschicht 12 bildet. Diese Eloxalschicht 12 und insbesondere deren Oberfläche 13 sind bedingt vor äußeren Einflüssen geschützt und prägen das optische Erscheinungsbild der Zierleiste 10.
Als zusätzlicher Schutz ist erfindungsgemäß die PTFE-Schicht 16 als sogenannte Funktionsschicht vorgesehen, die einen wirksamen Schutz der Oberfläche 13 bietet. Zum Verbinden der PTFE-Schicht 16 mit der Eloxalschicht 12 ist außerdem eine dazwischenliegende Grundierung 14 vorgesehen, die vor dem Auftragen der PTFE-Schicht 16 auf die Oberflä che 13 bspw. mittels Aufdampfen oder Aufsprühen aufgetragen wird. Für diese Grundierung 14 wird vorzugsweise ein klarer bzw. farbloser Primer verwendet, so dass das äußere Erscheinungsbild der Zierleiste 10 nicht beeinträchtigt ist.
Die PTFE-Schicht 16 ist ebenfalls farblos und bietet eine Beständigkeit gegenüber Substanzen mit pH-Werten größer 13. Somit ist die Zierleiste 10 wirksam vor äußeren Bedingungen geschützt.
In 2 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zierleiste, die in der Darstellung mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet ist, dargestellt. Zu erkennen ist eine Eloxalschicht 22 mit einer vorbehandelten Oberfläche 24 sowie eine PTFE-Schicht 26.
Die Oberfläche 24 der Eloxalschicht 22 ist derart vorbehandelt, so dass eine veränderte Porenstruktur erreicht ist, nämlich vergrößerte Poren, an denen die PTFE-Schicht, die bspw. durch Aufdampfen oder Aufsprühen und anschließendes Temperieren aufgebracht wird, sicher verankert ist.
Somit entfällt das Auftragen eines Primers. Die PTFE-Schicht 26 ist farblos, so dass das optische Erscheinungsbild der Zierleiste 20 ausschließlich durch die Oberfläche 24 der Eloxalschicht 22 geprägt ist. Dennoch bietet die PTFE-Schicht 26 einen Langzeitschutz für die Zierleiste 20.
Weiterhin ist die aufgebrachte PTFE-Schicht 26 sehr wartungs- und reparaturfreundlich, da Beschädigungen, wie bspw. Kratzer, leicht ausgebessert werden können, ohne dass wie bei anderen Verfahren, wie bspw. bei dem sogenannten e-coat Verfahren oder bei nanotechnologischen Verfahren, ein Stromfluss notwendig ist.

Claims

Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche (13, 24) eines Aluminiumbauteils, bei dem auf die Oberfläche (13, 24) mindestens eine PTFE-Schicht (16, 26) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem durch eine Oxidation eine Eloxalschicht (12, 22) erzeugt wird, deren Oberfläche (13, 24) die Oberfläche (13, 24) des Aluminiumbauteils bildet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die PTFE-Schicht (16, 26) direkt auf die Oberfläche (13, 24) des Aluminiumbauteils aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Oberfläche (13, 24) des Aluminiumbauteils vorbehandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Grundierung (14) auf die Oberfläche (13, 24) des Aluminiumbauteils aufgetragen wird, auf die wiederum die PTFE-Schicht (16, 26) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die PTFE-Schicht (16, 26) aufgedampft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die PTFE-Schicht (16, 26) aufgesprüht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem nach Auftragen der PTFE-Schicht (16, 26) ein Temperieren durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem in einem abschließenden Schritt eine Wachsschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das zum Behandeln der Oberfläche (13, 24) einer Zierleiste (10, 20) eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird.
Aluminiumbauteil, auf dessen Oberfläche (13, 24) mindestens eine PTFE-Schicht (16, 26) aufgebracht ist.
Aluminiumbauteil nach Anspruch 11, mit einer durch Oxidation erzeugten Eloxalschicht (12, 22), deren Oberfläche (13, 24) die Oberfläche (13, 24) des Aluminiumbauteils bildet.
Aluminiumbauteil nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die PTFE-Schicht (16, 26) direkt auf die Oberfläche (13, 24) aufgebracht ist.
Aluminiumbauteil nach Anspruch 12, bei dem die Oberfläche (13, 24) vorbehandelt ist.
Aluminiumbauteil nach Anspruch 11 oder 12, bei dem zwischen der Oberfläche (13, 24) und der PTFE-Schicht (16, 26) eine Grundierung (14) aufgetragen ist.
Aluminiumbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem auf die PTFE-Schicht (16, 26) eine Wachsschicht aufgebracht ist.
Aluminiumbauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 16, das als Zierleiste (10, 20) eines Kraftfahrzeugs dient.