DE102006047357B4 - Process for coating a Galvanoform and coated Galvanoform - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Beschichtung einer Galvanoform (3) mit einer Antihaftschicht, enthaltend die Schritte: a) Beschichten der Oberfläche einer Mutterform (1) mit einer Antihaftschicht (2) durch einen ersten Galvanoprozess; b) Herstellen einer Galvanoform (3) in der beschichteten Mutterform (1) durch einen zweiten Galvanoprozess, wobei die Materialien von Antihaftschicht (2) und herzustellender Galvanoform (3) derart gewählt sind, dass diese miteinander eine feste Verbindung eingehen; c) Entnehmen der Galvanoform (3) mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht.Process for coating a galvanoform (3) with an anti-adhesion layer, comprising the steps of: a) coating the surface of a parent mold (1) with an anti-adhesion layer (2) by a first electroplating process; b) producing a Galvanoform (3) in the coated mother mold (1) by a second Galvanoprozeß, wherein the materials of non-stick layer (2) and Galvanoform (3) to be produced are chosen such that they enter into a firm connection with each other; c) removing the Galvanoform (3) with the non-stick layer firmly attached thereto.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung einer Galvanoform sowie eine beschichtete Form.The invention relates to a method for coating a Galvanoform and a coated form.

Es ist in der Automobilindustrie bekannt, Galvanoformen für die Verwendung in Rotationssinterprozessen für die Herstellung von Slush-Häuten, als Form für PU-Gießhäute oder als Form für PU-Sprühhäute, wobei diese Häute die sichtseitige Oberfläche von Innenverkleidungsteilen, beispielsweise Instrumententafeln, bilden, herzustellen.It is known in the automotive industry to produce electroforming for use in rotational sintering processes for the production of slush skins, as a mold for PU cast skins or as a mold for PU skins, which skins produce the visible surface of interior trim parts, such as instrument panels ,

Damit die in der Galvanoform gebildeten Häute aus der Galvanoform ohne Beschädigung entfernt werden können, ist es bekannt, die Galvanoform vor der Herstellung der Häute mit einer Antihaftbeschichtung zu versehen. Des Weiteren kann über eine Antihaftbeschichtung der Glanzgrad der Haut gewährleistet werden.In order that the skins formed in the Galvanoform can be removed from the Galvanoform without damage, it is known to provide the Galvanoform with a non-stick coating prior to the production of the skins. Furthermore, the gloss level of the skin can be ensured by means of a non-stick coating.

Diese Antihaftbeschichtung wird nach dem bekannten Stand der Technik durch Besprühen oder Bestreichen nachträglich auf die fertige Galvanoform aufgetragen.This non-stick coating is applied according to the known prior art by spraying or brushing subsequently on the finished Galvanoform.

Nachteil dieses Verfahrens ist, dass durch das Besprühen oder Bestreichen keine einheitliche und reproduzierbare Schichtdicke der Antihaftschicht auf der Oberfläche der Galvanoform gewährleistet werden kann. Dies ist insbesondere für kleine Strukturen in der Galvanoform-Oberfläche im Bereich unter 100 Mikrometer kritisch: Die Strukturen werden „verwischt”. Entsprechend schlecht können derartige Strukturen von der Galvanoform auf eine Haut abgebildet werden.Disadvantage of this method is that by spraying or brushing no uniform and reproducible layer thickness of the non-stick layer on the surface of the Galvanoform can be guaranteed. This is particularly critical for small structures in the Galvanoform surface in the range below 100 microns: the structures are "blurred". Correspondingly poor such structures can be imaged by Galvanoform on a skin.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren zu schaffen, welches die Herstellung einer Galvanoform mit einer reproduzierbaren Antihaftschichtbeschichtung mit einer guten Auflösung ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine beschichtete Form zu schaffen.The object of the invention is thus to provide a method which enables the production of a Galvanoform with a reproducible non-stick coating with a good resolution. Another object of the invention is to provide a coated mold.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch gelöst.This object is achieved by a method according to the independent claim.

Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous developments are described in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung einer Galvanoform mit einer Antihaftschicht enthält die Schritte: a) Beschichten der Oberfläche eine Mutterform mit einer Antihaftschicht durch einen ersten Galvanoprozess; b) Herstellen einer Galvanoform in der beschichteten Mutterform durch einen zweiten Galvanoprozess, wobei die Materialien von Antihaftschicht und herzustellender Galvanoform derart gewählt sind, dass diese miteinander eine feste Verbindung eingehen; c) Entnehmen der Galvanoform mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht.The method according to the invention for coating a galvanoform with an anti-adhesion layer comprises the steps of: a) coating the surface of a mother mold with an anti-adhesion layer by a first electroplating process; b) producing a Galvanoform in the coated mother mold by a second Galvanoprozeß, wherein the materials of non-stick layer and Galvanoform to be produced are chosen such that they enter into a firm connection with each other; c) removing the Galvanoform with the non-stick layer firmly attached thereto.

Dadurch, dass die Antihaftschicht chemisch im Tauchbad mittels eines Galvanoprozesses hergestellt wird, ist es insbesondere möglich, feine Strukturen von der Mutterform direkt auf eine Antihaftschicht zu übertragen, da Oberfläche der Mutterform und die die spätere Oberfläche der beschichteten Form bildende Oberfläche der Antihaftschicht unmittelbar aneinander grenzen. Des Weiteren können derartige Strukturen in eine Antihaftschicht mit gleichmäßiger Schichtdicke abgebildet werden.In particular, by making the non-stick layer chemically in a dipping bath by a plating process, it is possible to directly transfer fine structures from the mother mold to an anti-sticking layer because the surface of the mother mold and the surface of the non-stick layer forming the later surface of the coated mold immediately adjoin one another , Furthermore, such structures can be imaged in a non-stick layer having a uniform layer thickness.

Die Materialien von Mutterform, Antihaftschicht und Galvanoform sind derart gewählt, dass die Antihaftschicht eine feste Verbindung mit der Galvanoform eingehen kann und die Antihaftschicht ohne Beschädigung von der Mutterform, insbesondere beim Entnehmen der Galvanoform, lösbar ist.The materials of mother mold, non-stick coating and Galvanoform are chosen such that the non-stick layer can form a firm connection with the Galvanoform and the non-stick layer without damage from the parent mold, especially when removing the Galvanoform, is solvable.

Damit Galvanoform und Antihaftschicht eine feste Verbindung eingehen können, weisen Antihaftschicht und Galvanoform vorteilhafterweise einen Anteil eines identischen Materials, vorzugsweise eines Metalls, auf.In order that Galvanoform and non-stick layer can form a firm connection, the non-stick layer and Galvanoform advantageously have a proportion of an identical material, preferably a metal.

Vorteilhafterweise weist die Antihaftschicht einen Anteil eines Metalls auf, das dem Metall entspricht, das den Hauptanteil der für die Galvanoform verwendeten Metalle (falls überhaupt mehrere Metalle verwendet werden sollten), bezogen auf das Gewicht, stellt.Advantageously, the non-stick layer has a proportion of a metal corresponding to the metal which makes up the majority of the metals used for the electroform (if any more metals should be used) by weight.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Antihaftschicht derart hergestellt wird, dass diese einen Anteil von mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise einen Anteil im Bereich von 60 bis 80 Gew.-%, Nickel aufweist, und die Galvanoform im Wesentlichen aus Nickel hergestellt wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that the non-stick layer is produced such that it has a proportion of at least 40 wt .-%, preferably a proportion in the range of 60 to 80 wt .-%, nickel, and the Galvanoform substantially is made of nickel.

Angegebene Werte für den Nickel-Anteil in der Antihaftschicht gewährleisten eine ausreichend feste Verbindung der Antihaftschicht mit der Galvanoform. Alternativen zu Nickel für die Galvanoform und/oder als Anteil der Antihaftschicht wären insbesondere Sulfamatnickel, Hart-Nickel oder Hart-Kupfer.Stated values for the nickel content in the non-stick layer ensure a sufficiently firm bond between the non-stick layer and the electroform. Alternatives to nickel for the Galvanoform and / or as a proportion of the non-stick layer would be in particular sulfamate nickel, hard nickel or hard copper.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Antihaftschicht derart hergestellt wird, dass diese einen Anteil von mindestens 20 Gew.-%, vorzugsweise einen Anteil im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%, eines Fluorpolymer aufweist.A further advantageous embodiment of the invention provides that the non-stick layer is produced such that it has a proportion of at least 20 wt .-%, preferably a proportion in the range of 20 to 40 wt .-%, of a fluoropolymer.

Als Fluorpolymer kann insbesondere PTFE verwendet werden.In particular PTFE can be used as the fluoropolymer.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Antihaftschicht mit einer Schichtdicke von 5 bis 40 Mikrometer hergestellt wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that the non-stick layer is produced with a layer thickness of 5 to 40 micrometers.

Diese Schichtdicke ist vorteilhaft, wenn die Galvanoform im Rahmen eines Rotationssinterverfahrens eingesetzt werden soll oder als Form für die Herstellung von PU-Gießhäuten oder PU-Sprühhäuten.This layer thickness is advantageous if the Galvanoform is to be used in a rotational sintering process or as a mold for the production of PU casting skins or PU spray skins.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Mutterform ein Harz, vorzugsweise ein Epoxidharz, aufweist.A further advantageous development of the invention provides that the mother mold has a resin, preferably an epoxy resin.

Die Verwendung eines Harzes für die Mutterform erlaubt das einfache Entnehmen der Galvanoform mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht, ohne dass die Antihaftschicht während des Loslösens von der Mutterform beschädigt wird.The use of a resin for the parent mold allows easy removal of the Galvanoform with the non-stick layer firmly attached thereto, without damaging the non-stick layer during detachment from the parent mold.

Vorzugsweise besteht die Mutterform vollständig aus einem Harz. Grundsätzlich wäre es auch ausreichend, wenn die Mutterform nur im Bereich ihrer Oberfläche ein Harz aufweist.Preferably, the mother mold is completely made of a resin. In principle, it would also be sufficient if the mother mold has a resin only in the region of its surface.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, welches durch mehrere Figuren dargestellt ist, näher beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment which is represented by several figures.

Dabei zeigt:Showing:

1 den Zustand des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Auftragen der Antihaftschicht auf die Mutterform, 1 the state of the method according to the invention after the application of the non-stick layer to the mother mold,

2 den Zustand des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Auftragen der Galvanoform auf die Antihaftschicht, und 2 the state of the method according to the invention after the application of the Galvanoform on the release layer, and

3 den Zustand des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Entnehmen der Galvanoform mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht. 3 the state of the method according to the invention after removal of the Galvanoform with the non-stick layer firmly attached thereto.

Gemäß des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels zur Herstellung eine Galvanoform mit einer Antihaftschicht wird in einem ersten Schritt die Oberfläche einer Mutterform 1 mit einer Antihaftschicht 2 durch einen ersten Galvanoprozess beschichtet.According to the embodiment described here for producing a Galvanoform with an anti-adhesive layer is in a first step, the surface of a parent mold 1 with a non-stick coating 2 coated by a first electroplating process.

Die Mutterform 1 besteht aus Epoxidharz. Die Oberfläche der Mutterform ist derart geformt, dass sie negativ zur Oberfläche der zu erzeugenden Form der Oberfläche der mit der Antihaftschicht 2 beschichteten Galvanoform 3 ist. Insbesondere weist sie eine feine Struktur in Form einer Narbung 4 auf.The mother form 1 consists of epoxy resin. The surface of the mother mold is shaped so as to be negative to the surface of the mold to be formed on the surface of the non-stick layer 2 coated electroform 3 is. In particular, it has a fine structure in the form of a grain 4 on.

Über den Galvanoprozess wird auf die Mutterform 1 eine Antihaftschicht 2 mit der Zusammensetzung von 35 Gew.-% PTFE und 65 Gew.-% Nickel und einer Schichtdicke von 30 Mikrometer abgeschieden. Um die galvanische Abscheidung auf der Mutterform 1 zu ermöglichen, ist diese mit einer dünnen Silberschicht (nicht gezeigt) überzogen.About the electroplating process is based on the mother form 1 a non-stick layer 2 deposited with the composition of 35 wt .-% PTFE and 65 wt .-% nickel and a layer thickness of 30 microns. To the galvanic deposition on the mother mold 1 this is covered with a thin layer of silver (not shown).

1 zeigt den Zustand des Verfahrens nach Beendigung des Abscheidens der Antihaftschicht 2 auf die Mutterform 1. 1 shows the state of the process after completion of the deposition of the release layer 2 on the mother form 1 ,

Danach wird das Bad für die Herstellung der Antihaftschicht durch ein Bad zur Abscheidung von Nickel ausgetauscht. Alternativ ist es möglich, zwei getrennte Bäder zu verwenden. Mittels eines zweiten Galvanoprozesses wird auf die Antihaftschicht 2 eine Nickelschicht 3 mit einer Dicke von 3 mm abgeschieden, die die Galvanoform 3 bildet. Grundsätzlich sind für die Nickelschicht 3 Schichtdicken im Bereich von 2 bis 5 mm vorteilhaft.Thereafter, the bath for the production of the non-stick layer is replaced by a bath for the deposition of nickel. Alternatively, it is possible to use two separate baths. By means of a second Galvanoprozesses is on the non-stick layer 2 a nickel layer 3 deposited with a thickness of 3 mm, which is the Galvanoform 3 forms. Basically, for the nickel layer 3 Layer thicknesses in the range of 2 to 5 mm advantageous.

2 zeigt den Zustand des Verfahrens nach Beendigung des Abscheidens der Nickelschicht 3 auf die Antihaftschicht 2. 2 shows the state of the process after completion of the deposition of the nickel layer 3 on the non-stick layer 2 ,

Während des Abscheidens der Nickelschicht 3 auf die Antihaftschicht 2 bildet sich aufgrund des gemeinsamen Nickelanteils von Antihaftschicht 2 und Nickelschicht 3 eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Materialien aus.During the deposition of the nickel layer 3 on the non-stick layer 2 forms due to the common nickel content of non-stick layer 2 and nickel layer 3 a firm connection between these two materials.

In einem weiteren Schritt wird die Galvanoform 3 mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht 2 von der Mutterform 1 gelöst und dem Bad entnommen.In a further step, the Galvanoform 3 with the non-stick layer firmly attached 2 from the mother form 1 solved and taken from the bathroom.

3 zeigt den Zustand des Verfahrens nach dem Loslösen der Galvanoform 3 mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht 2 von der Mutterform 1. 3 shows the state of the process after releasing the Galvanoform 3 with the non-stick layer firmly attached 2 from the mother form 1 ,

Gemäß des hier dargestellten Ausführungsbeispiels erhält man somit eine beschichtete Form, enthaltend eine Galvanoform 3 aus Nickel und eine mit der Galvanoform 3 unmittelbar und fest verbundene Antihaftschicht 2, wobei die Antihaftschicht 2 einen Anteil von mindestens 35 Gew.-% Fluorpolymerpartikel und einen Anteil von mindestens 65 Gew.-% Nickel aufweist.According to the embodiment shown here, thus obtained a coated form containing a Galvanoform 3 made of nickel and one with the Galvanoform 3 immediately and firmly bonded non-stick coating 2 , wherein the non-stick layer 2 has a proportion of at least 35 wt .-% fluoropolymer particles and a content of at least 65 wt .-% nickel.

Claims (7)

Verfahren zur Beschichtung einer Galvanoform (3) mit einer Antihaftschicht, enthaltend die Schritte: a) Beschichten der Oberfläche einer Mutterform (1) mit einer Antihaftschicht (2) durch einen ersten Galvanoprozess; b) Herstellen einer Galvanoform (3) in der beschichteten Mutterform (1) durch einen zweiten Galvanoprozess, wobei die Materialien von Antihaftschicht (2) und herzustellender Galvanoform (3) derart gewählt sind, dass diese miteinander eine feste Verbindung eingehen; c) Entnehmen der Galvanoform (3) mit der daran fest verbundenen Antihaftschicht.Process for coating a galvanoform ( 3 ) comprising a non-stick layer, comprising the steps of: a) coating the surface of a mother mold ( 1 ) with a non-stick layer ( 2 ) by a first electroplating process; b) producing a Galvanoform ( 3 ) in the coated mother mold ( 1 ) by a second electroplating process, wherein the materials of non-stick layer ( 2 ) and to be prepared Galvanoform ( 3 ) are chosen such that they enter into a firm connection with each other; c) Remove the Galvanoform ( 3 ) with the non-stick layer firmly attached thereto. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Antihaftschicht (2) und Galvanoform (3) einen Anteil eines identischen Materials, vorzugsweise eines Metalls, aufweisen.Method according to claim 1, characterized in that the non-stick layer ( 2 ) and Galvanoform ( 3 ) have a proportion of an identical material, preferably a metal. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftschicht (2) derart hergestellt wird, dass diese einen Anteil von mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise einen Anteil im Bereich von 60 bis 80 Gew.-%, Nickel aufweist, und die Galvanoform (3) im Wesentlichen aus Nickel hergestellt wird.Method according to claim 2, characterized in that the non-stick layer ( 2 ) is prepared such that it has a proportion of at least 40 wt .-%, preferably a proportion in the range of 60 to 80 wt .-%, nickel, and the Galvanoform ( 3 ) is made essentially of nickel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftschicht (2) derart hergestellt wird, dass diese einen Anteil von mindestens 20 Gew.-%, vorzugsweise einen Anteil im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%, eines Fluorpolymer aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the non-stick layer ( 2 ) is prepared such that it has a proportion of at least 20 wt .-%, preferably a proportion in the range of 20 to 40 wt .-%, of a fluoropolymer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftschicht (2) mit einer Schichtdicke von 5 bis 40 Mikrometer hergestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the non-stick layer ( 2 ) is produced with a layer thickness of 5 to 40 microns. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutterform (1) ein Harz, vorzugsweise ein Epoxidharz, aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mother mold ( 1 ) comprises a resin, preferably an epoxy resin. Beschichtete Form hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend eine Galvanoform (3) aus Nickel und eine mit der Galvanoform (3) unmittelbar und fest verbundene Antihaftschicht (2), wobei die Antihaftschicht (2) einen Anteil von mindestens 20 Gew.-% Fluorpolymerpartikel und einen Anteil von mindestens 40 Gew.-% Nickel aufweist.A coated mold produced by a process according to any one of claims 1 to 6, comprising a Galvanoform ( 3 ) made of nickel and one with the Galvanoform ( 3 ) immediately and firmly bonded non-stick layer ( 2 ), the non-stick layer ( 2 ) has a content of at least 20% by weight of fluoropolymer particles and a content of at least 40% by weight of nickel.
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