DE102009037313A1 - Metallbeschichtung und Verfahren zur Metallbeschichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Metall, bestehend aus einem Kern, mit einer Zwischenschicht und einer Oberschicht aus Kunststoff. Erfindungsgemäß besteht der Kern aus Aluminium, Magnesium oder Titan und die Zwischenschicht aus reinem Metalloxid dieser Metalle. Das hat den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Aluminium, Magnesium oder Titan und dem Kunststoff eine besonders reine, aktive Metalloxidschicht besitzt, damit zusätzlich zur mechanischen Haftung eine chemische Bindung zwischen Oxidschicht und Kunststoff entsteht, die höheren Zugkräften standhält.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und deren Herstellung nach Anspruch 8.
  • Metalle werden für einige Anwendungen mit Kunststoffen beschichtet. Um die Haftung zwischen Metall und Kunststoff zu erhöhen wird die Metalloberfläche aufgeraut, damit eine bessere mechanische Verzahnung stattfindet. Die Aufrauung wird üblicherweise durch Aufbringung einer Oxidschicht beispielsweise mittels elektrochemischer Prozesse ereicht.
  • Für einige Anwendungen insbesondere im Lebensmittelbereich reicht diese Haftung nicht aus.
  • Die Erfindung und ihre Vorteile
  • Die Erfindung gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs hat dahingegen den Vorteil, dass die Vorrichtung zwischen dem Metall und dem Kunstoff eine besonders reine, aktive Metalloxidschicht besitzt, damit zusätzlich zur mechanischen Haftung eine chemische Bindung zwischen Oxidschicht und Kunststoff entsteht, die höheren Zugkräften standhält.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Oxidschicht eine eigene Funktionsschicht, die insbesondere eine Dicke zwischen 10 und 150 μm besitzt.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Metall aus Aluminium, Magnesium oder Titan.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Kunststoff aus Polytheretherketon oder Polyaryletherketon.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Kunststoffschicht Nanopartikel um die Zugfestigkeit und/oder Verschleißbeständigkeit des Kunststoffs zu erhöhen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Nanopartikel aus leitenden Materialien um eine elektrostatische Aufladung zu unterbinden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Nanopartikel aus Metalloxiden, Karbiden, Nitriden, Boriden, Graphene oder Carbonnanotuben.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Ein Metallteil, welches Lebensmittel oder Pharmaprodukte berührt, besteht aus Aluminium. Um die Lebensmittel oder Pharmaprodukte zu schützen wird das Metallteil mit Polyetheretherketon beschichtet. Damit die Kunststoffbeschichtung besser haftet wird auf das Metallteil zuerst eine Funktionsschicht aus reinem Metalloxid aufgebracht. Damit haftet die anschließend aufgebrachte Kunststoffschicht nicht nur mechanisch, sondern geht eine chemische Bindung mit der Funktionsschicht, die eine Dicke von 80 μm hat, ein. Diese Bindung hat eine ähnliche Zugfestigkeit wie das Material.
  • Um die Beschichtung vor Verschleiß und elektrostatischer Aufladung zu schützen werden in die Kunststoffschicht Nanopartikel eingebracht.
  • Alle in der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (10)

  1. Vorrichtung mit einem Kern, mit einer Zwischenschicht und einer Oberschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus reinem Metalloxid und die Oberschicht aus Kunststoff besteht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht eine Funktionschicht, die insbesondere eine Dicke zwischen 10 und 150 μm besitzt, ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus Metall insbesondere aus Aluminium, Magnesium oder Titan besteht.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polytheretherketon oder Polyaryletherketon ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht Nanopartikel besitzt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel aus leitenden Materialien bestehen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel Metalloxide, Karbide, Nitride, Boride, Graphene oder Carbonnanotuben sind.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kern aus Metall eine Zwischenschicht aufgebracht wird und auf diese ein Oberschicht aus Kunststoff aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht mittels elektrochemischen Prozessen oder Flammspritzen aufgebracht wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberschicht aus Kunststoff Nanopartikel eingebracht werden.
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