DE102007030594A1

DE102007030594A1 - Bauteil mit einer hochglänzenden Oberfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102007030594A1
Application number: DE200710030594
Authority: DE
Inventors: Joachim Fas; Torsten Herzog
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Bauteil (10) mit einer hochglänzenden Oberflächenbeschichtung, wobei die Bauteiloberfläche (11) mit einer unmittelbar aufgetragenen Grundierung (12) versehen ist. Auf die Grundierung (12) folgt eine Benetzbarkeitsschicht (13), auf die eine Aktivatorschicht (14) aufgetragen ist. Auf die Aktivatorschicht (14) ist eine spiegelnde Verspiegelung (16, 17) aufgetragen und die spiegelnde Verspiegelung (16, 17) ist mit einer Versiegelung (19) verschlossen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil mit einer hochglänzend beschichteten Oberfläche.
Derartige Bauteile werden beispielsweise im Fahrzeugbau in Form von Zierleisten, Kühlergrills, Radkappen, Felgen, Stoßstangen oder Fensterrahmen verwendet. Ebenso für allgemeine Zier- und Bauelemente im Hochbau, für Inneneinrichtungen, Küchenmöbel, Schmuckteile und alles, was edel und glänzend aussehen soll.
Diese Bauelemente bestehen überwiegend aus Metall, beispielsweise aus Aluminium- oder Stahlblechen, die galvanisch verchromt werden. Diese Galvanisierung geschieht üblicherweise anodisch in chromhaltigen sog. Galvanisierungsbädern. Dies ist relativ kostenaufwändig und nicht unbedingt umweltschonend.
Im Zuge einer immer weiter gehenden Gewichts- und Kostenverringerung werden insbesondere im Kraftfahrzeugbau immer mehr Metallblechteile durch Kunststoffteile ersetzt. Da Kunststoffbauteile nicht elektrisch leitfähig sind, werden immer weniger hochglänzende Bauteile verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hochglänzende Bauteile aus beliebigen Materialien ohne Einsatz elektrischer Energie und ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dazu vorgesehen, dass die Bauteiloberfläche mit einer unmittelbar aufgetragenen Grundierung als Trägerschicht versehen ist, auf die Grundierung eine Benetzbarkeitsschicht folgt, auf die Benetzbarkeitsschicht eine Aktivatorschicht aufgetragenen ist, auf die Aktivatorschicht eine Verspiegelung aufgetragen ist und die Verspiegelung mit einer Versiegelung verschlossen ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten erfinderischen Ausführung ist es vorgesehen, dass die Grundierung ein Wasserlack ist. Diese Ausführung ist insbesondere bei Kunststoffbauteilen vorteilhaft.
Bei einer anderen besonders bevorzugten erfinderischen Ausführung ist es vorgesehen, dass die Grundierung ein Pulverlack ist. Diese Ausführung ist insbesondere bei Metallbauteilen vorteilhaft.
Bei einer weiteren bevorzugten erfinderischen Ausführung ist es vorgesehen, dass die Grundierung und die Versiegelung aus dem gleichen Wasserlack oder Pulverlack bestehen.
Durch diese Maßnahmen wird ein Bauteil geschaffen, das einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Die umweltschädlichen Galvanisierungsbäder entfallen dabei.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Versiegelung mit Farbpigmenten versetzt werden. Dadurch ist eine Vielzahl von spiegelnden Farbvarianten möglich.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung hochglänzender Bauteile aus beliebigen Materialien ohne Einsatz elektrischer Energie und ein solches Bauteil aus beliebigen Materialien zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst, insbesondere durch die folgenden Verfahrensschritte:

• auf das Bauteil wird eine Grundierung aufgebracht und ca. 1 bis 2 Stunden bei einer Temperatur von ca. 60°C bis 80°C (Grad Celsius) eingebrannt;
• die Grundierung wird mit einer Vorspüllösung benetzt und mit entmineralisiertem Wasser gespült, um den Verlauf der darauf folgenden Aktivatorlösung zu ermöglichen;
• eine Zinnionen, Chloride und Sulfate enthaltende Aktivatorlösung wird aufgetragen, wobei sich mikrofeine Krater, sog. Aktivatorkerne bilden, an denen sich kleinste Zinnteilchen verankern, an denen sich die darauf folgende Beschichtung verankert;
• die überflüssigen Reste der Aktivatorlösung werden mit entmineralisiertem Wasser abgewaschen;
• reines, durch elektrochemische Silberreduktion entstehendes Silber wird aufgetragen, wobei die positiven Metallionen der Silberlösung von dem negativ geladenen Reduktionsmittel angezogen werden und zu einer hochglänzenden reflektierenden Silberschicht reagieren.

Durch diese Maßnahmen wird ein Bauteil geschaffen, das einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Die umweltschädlichen Galvanisierungsbäder können dabei entfallen.
Ferner ist es erfinderisch, ein Kunststoff- oder ein Metallbauteil nach dem beschriebenen Verfahren mit einer spiegelnden hochglänzenden reflektierenden Silberschicht zu versehen.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein schematisch dargestelltes Bauteil 10 mit einer Bauteiloberfläche 11, auf die eine Grundierung 12 aufgetragen worden ist. Diese Grundierung 12 ist ein Wasserlack, der als Trägerschicht oder Primer für die noch aufzubringenden nachträglichen Beschichtungen dient. Er wird bei ca. 60°C etwa 1 Stunde lang eingebrannt bzw. getrocknet. Auf die Grundierung 12 folgt eine Benetzbarkeitsschicht 13 aus einer Vorspüllösung und eine Aktivatorschicht 14 in Form von Salzkristallen aus einer Sn-Ionen, Chloride und Sulfate enthaltenden Lösung.
Die Aktivatorschicht 14 weist eine angeraute, aktivierte Oberfläche 15 auf. Die Oberfläche 15 weist mikrofeine Krater auf.
Auf diese so entstandene angeraute und damit aktivierte Oberfläche 15 ist die eigentliche Verspiegelung 16 aufgetragen. Die Verspiegelung 16 besteht im Wesentlichen aus Silber, das sofort reagiert und eine nach außen gerichtete verspiegelte Oberfläche bildet.
Anstelle einer Versiegelung 19 ist auch eine Farbversiegelung 17 dargestellt. In die Farbversiegelung 17 können je nach gewünschter Farbgebung beliebige Farbpigmente 18 eingelagert sein.
Auf die fertige Verspiegelung 16 ist als ein Topcoat eine Versiegelung 19 aufgetragen. Das Bauteil, vorzugsweise ein Kunststoffbauteil 10, wird in einem geeigneten Trockenofen für 1 bis 2 Stunden bei ca. 60°C bis 80°C getrocknet. Das fertige Bauteil 10 weist eine hochglänzende Oberfläche auf, die mit einer Versiegelung versehen ist. Durch Zugabe von Pigmenten kann die Versiegelung eingefärbt werden.
Das Verfahren zum Erzeugen von Bauteilen, insbesondere von Kunststoffteilen mit einer hochglänzenden Oberfläche, wird anhand der schematisch dargestellten Figur nachfolgend beschrieben.
Auf das rohe Kunststoffbauteil wird üblicherweise ein Wasserlack als so genannter Primer als Untergrund und Trägerschicht für die nachfolgend aufzubringende Beschichtung aufgebracht. Besteht das Bauteil 10 aus Metall, so wird eine Pulverbeschichtung als Grundierung aufgebracht.
Nach dem Aufbringen der Grundierung 12 kommt das Bauteil 10 in einen Einbrennofen, wo es ca. 20 bis 30 Minuten bei etwa 180°C bis 210°C getrocknet wird. Je höher die Trocknungstemperatur ist, umso kürzer kann die Trocknungszeit sein. Die Trocknungstemperatur ist dabei von den Besonderheiten des Bauteils 10 und dem Material abhängig, aus dem es hergestellt ist, denn Kunststoff kann beispielsweise nicht beliebig hoch erhitzt werden, ohne die Formstabilität oder seine Materialstruktur zu verändern.
Nach dem Einbrennen bzw. der Trocknung wird die Grundierung 12 mit einer Vorspüllösung benetzt, um die Oberfläche für die Aktivatorschicht 14 vorzubereiten. Diese Vorspüllösung kann mehrmals hintereinander aufgetragen werden. Zwischendurch können eventuelle Reste abgespült werden.
Die Vorspüllösung wird danach mit einer entmineralisierten Wasserspülung wieder komplett entfernt und es wird mittels einer Aktivatorlösung eine Aktivatorschicht 14 aufgetragen.
Die in der Aktivatorschicht 14 enthaltenen Aktivatoren legen Salzteilchen in entstandene mikrofeine Krater (Aktivatorkerne), in denen sich die darauf folgende Beschichtung verankert. Der Rest der Aktivatorschicht 14 wird mit entmineralisiertem Wasser abgespült.
Auf die so gesäuberte Aktivatorschicht 14 wird eine Silberschicht aufgesprüht, durch die sofort eine hochglänzende reflektierende Oberfläche 16 entsteht.
Bei einer farbigen Ausführung eines Bauteils 10 sind der Versiegelung einer schematisch dargestellten farbigen Verspiegelung 17 Farbpigmente 18 zugesetzt.
Die überflüssigen Silber- bzw. Chemierückstände werden wieder mit entmineralisiertem Wasser abgespült. Anschließend wird das Bauteil mit Luft trocken geblasen und ca. 30 bis 45 Minuten bei einer Temperatur von ca. 60°C getrocknet.
Nach dem Trocknen wird das Bauteil 10 mit einem Wasserlack versiegelt und ist fertig. Die Versiegelung (Wasserlack) 19 kann mit beliebigen Farbpigmenten versehen werden. Dafür werden in einer relativ großen Verdünnung, bei der auf einen Liter nur eine relativ geringe Anzahl Tropfen eines Farbstoffes kommen, beliebige Farbpigmente 18 zugegeben. Mit der Versiegelung 19 kann so die letztendlich gewünschte Farbgebung bestimmt werden.

10: Bauteil
11: Bauteiloberfläche
12: Grundierung
13: Benetzbarkeitsschicht
14: Aktivatorschicht
15: aktivierte Oberfläche
16: Verspiegelung
17: farbige Versiegelung
18: Farbpigment
19: Versiegelung

Claims

Bauteil mit einer hochglänzenden Oberflächenbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteiloberfläche (11) mit einer unmittelbar aufgetragenen Grundierung (12) als Trägerschicht versehen ist, auf die Grundierung (12) eine Benetzbarkeitsschicht (13) folgt, auf die Benetzbarkeitsschicht (13) eine Aktivatorschicht (14) aufgetragenen ist, auf die Aktivatorschicht (14) eine Verspiegelung (16, 17) aufgetragen ist und die Verspiegelung (16, 17) mit einer Versiegelung (19) verschlossen ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung (12) ein Wasserlack ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung (12) ein Pulverlack ist.
Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung (12) und die Versiegelung (19) aus dem gleichen Wasserlack oder Pulverlack bestehen.
Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelung (19) mit Farbpigmenten (18) versetzt ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung (12) mit einer Benetzbarkeitsschicht (13) versehen ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspiegelung (16, 17) aus Silber besteht.
Bauteil nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) ein Kunststoffbauteil und die Grundierung (12) ein Wasserlack ist.
Bauteil nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) ein Metallbauteil und die Grundierung (12) ein Pulverlack ist.
Verfahren zur Herstellung einer hochglänzenden Oberfläche auf einem beliebigen Bauteil, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: • auf das Bauteil wird eine Grundierung aufgebracht und eingebrannt; • die Grundierung wird mit einer Vorspüllösung benetzt und mit entmineralisiertem Wasser gespült, um den Verlauf der darauf folgenden Aktivatorlösung zu ermöglichen; • eine Zinnionen, Chloride und Sulfate enthaltende Aktivatorlösung wird aufgetragen, wobei sich mikrofeine Krater, sog. Aktivatorkerne bilden, an denen sich kleinste Zinnteilchen verankern, an denen sich die darauf folgende Beschichtung verankert; • die überflüssigen Reste der Aktivatorlösung werden mit entmineralisiertem Wasser abgewaschen; • reines, durch elektrochemische Silberreduktion entstehendes Silber wird aufgetragen, wobei die positiven Metallionen der Silberlösung von dem negativ geladenen Reduktionsmittel angezogen werden und zu einer hochglän zenden reflektierenden Silberschicht reagieren.
Verfahren zur Herstellung einer hochglänzenden Oberfläche auf einem Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Bauteil eine Grundierung aus einem Pulverlack aufgebracht und 20 bis 30 Minuten bei einer Temperatur von ca. 180°C bis 210°C (Grad Celsius) eingebrannt wird.
Verfahren zur Herstellung einer hochglänzenden Oberfläche auf einem Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Bauteil eine Grundierung aus einem Wasserlack aufgebracht und ca. 1 bis 2 Stunden bei einer Temperatur von ca. 60°C bis 80°C (Grad Celsius) eingebrannt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Verspiegelung eine Versiegelungsschicht aufgetragen wird und die so versiegelte Oberfläche erneut getrocknet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelungsschicht dem Material der Grundierung entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versiegelungsschicht Farbpigmente zugesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versiegelung Farbpigmente in relativ großer Verdünnung von ca. 100:1 bis 100:5 zugesetzt werden.
Ein Kunststoffbauteil das nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer spiegelnden Verspiegelung versehen ist.
Ein Metallbauteil das nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer spiegelnden Verspiegelung versehen ist.