DE102012108067A1 - Method for producing a metallic component of a fitting, fitting, oven and furniture or household appliance - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils eines Beschlages, insbesondere einer Auszugsführung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte I. Bereitstellen eines metallischen Bauteils aus Stahl; II. Ein zumindest abschnittweises Vorbehandeln, insbesondere Reinigen und/oder Entfetten, des metallischen Bauteils; III. Galvanisches Abscheiden einer reibungsmindernden Beschichtung aus einem unedlen Metall mit darin eingelagerten Edelmetallpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 50 nm auf der Oberfläche eines Bereichs des metallischen Bauteils; sowie ein Beschlag und ein Möbel oder Haushaltsgerät, insbesondere ein Backofen mit Pyrolysereinigungsfunktion.Method for producing a metallic component of a fitting, in particular a pull-out guide, characterized by the following steps I. Providing a metallic component made of steel; II. Pretreatment, at least in sections, in particular cleaning and / or degreasing, of the metallic component; III. Galvanic deposition of a friction-reducing coating made of a base metal with precious metal particles embedded therein with a grain size of less than 50 nm on the surface of a region of the metallic component; and a fitting and a piece of furniture or household appliance, in particular an oven with a pyrolytic cleaning function.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils eines Beschlages nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Beschlag nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4, zwei Verwendungen, einen Backofen und ein Möbel oder Haushaltsgerät. The present invention relates to a method for producing a metallic component of a fitting according to the preamble of
Es sind Ofenbeschläge aus Stahl bekannt, welche unbeschichtet in einem Ofen eingesetzt werden können. Zwar bietet die Stahlzusammensetzung einen gewissen Schutz vor korrosiven Effekten, allerdings fördert das aggressive Milieu in einem Ofen bzw. Backofen korrosive Effekte in verstärktem Maße. Dies liegt beispielsweise an salzhaltigen Lebensmittelspritzern, Wasserdampf und der erhöhten Temperatur, welche Oxidationsreaktionen beschleunigt. Aufgrund dieser korrosiven Effekte bilden sich zunächst Anlauffarben auf dem Beschlag aus und bei längerer Nutzung auch Rost. There are known steel furnace fittings, which can be used uncoated in an oven. Although the steel composition provides some protection against corrosive effects, the aggressive environment in an oven promotes corrosive effects to a greater extent. This is due, for example, to salt-containing food splashes, water vapor and the elevated temperature, which accelerates oxidation reactions. As a result of these corrosive effects, tarnish is initially formed on the fitting and, with prolonged use, also rust.
Um diesen Oxidationseffekten entgegenzuwirken wurden beispielsweise anorganisch-organische Beschichtungen vorgeschlagen. Diese haben sich grundsätzlich bewährt. In order to counteract these oxidation effects, for example, inorganic-organic coatings have been proposed. These have basically proven themselves.
Darüber hinaus wird auf Ofenauszügen, respektive auf den Laufflächen der Auszugsschienen ein Hochtemperaturschmierstoff verwendet. In addition, a high-temperature lubricant is used on oven extensions, respectively on the running surfaces of the pull-out rails.
Um eine Verbesserung der tribologischen Eigenschaften und Korrosionsschutz-Eigenschaften eines Beschlages zu erreichen, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Beschlages und einen Beschlag bereitzustellen, welcher eine Alternative zu den vorgenannten Schmierstoff beaufschlagten Beschlägen anbietet und zumindest eine hohe Korrosions- und Temperaturbeständigkeit aufweist. In order to achieve an improvement in the tribological properties and corrosion protection properties of a fitting, it is an object of the present invention to provide a method for producing a fitting and a fitting, which offers an alternative to the aforementioned lubricant acted on fittings and at least a high corrosion and temperature resistance having.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Beschlag mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Darüber hinaus ergeben sich durch die Erfindung neue Verwendungen nach den Merkmalen der Ansprüche 13 bis 15. Zudem wird die Erfindung bei einem Möbel oder Haushaltsgerät gemäß Anspruch 16 und einen Backofen gemäß Anspruch 17 gelöst. The invention solves this problem by a method having the features of
Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils eines Beschlages, insbesondere einer Auszugsführung, die folgenden Schritte auf:
- I. Bereitstellen eines metallischen Bauteils aus Stahl;
- II. Ein zumindest abschnittweises Vorbehandeln, insbesondere Reinigen und/oder Entfetten, des metallischen Bauteils;
- III. Galvanisches Abscheiden einer reibungsmindernden Beschichtung aus einem unedlen Metall mit darin eingelagerten Edelmetallpartikeln einer Korngröße von weniger als 50 nm auf der Oberfläche eines Bereichs des metallischen Bauteils.
- I. providing a metallic component of steel;
- II. An at least section-wise pretreatment, in particular cleaning and / or degreasing, of the metallic component;
- III. Galvanic deposition of a base metal friction-reducing coating with precious metal particles of a particle size of less than 50 nm incorporated therein on the surface of a region of the metallic component.
Dabei erfolgt das Abscheiden auf galvanischem Wege, wodurch eine bessere Anhaftung auf der Oberfläche erreicht wird und somit eine mechanisch belastbare Schicht gebildet wird. In this case, the deposition takes place by galvanic means, whereby a better adhesion to the surface is achieved and thus a mechanically load-bearing layer is formed.
Durch dieses Verfahren wird ein Bauteil geschaffen, welches alternativ zu einer Beaufschlagung mit Hochtemperaturschmierstoff eingesetzt werden kann. By this method, a component is created, which can be used as an alternative to exposure to high-temperature lubricant.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine zusätzliche Verminderung der Reibung kann erreicht werden, wenn die eingelagerten Edelmetallpartikel eine Korngröße von weniger als 30 nm (Nanometer), vorzugsweise weniger als 20 nm, besonders bevorzugt zwischen 4 und 10 nm aufweisen. Durch die kleinere Korngröße kann darüber hinaus die Konzentration der Edelmetallpartikel in der Beschichtung und damit auch der Kostenaufwand der Beschichtung gesenkt werden, wodurch die Beschichtung für die Massenherstellung geeignet ist. An additional reduction of the friction can be achieved if the embedded noble metal particles have a particle size of less than 30 nm (nanometers), preferably less than 20 nm, particularly preferably between 4 and 10 nm. Due to the smaller particle size, the concentration of the noble metal particles in the coating and thus also the cost of the coating can be reduced, whereby the coating is suitable for mass production.
Grundsätzlich kann die Beschichtung als Korrosionsschutz als vollflächiger Überzug erfolgen. In einer besonders kostengünstigen Variante erfolgt das Abscheiden allerdings ausschließlich auf den Lauf- oder Reibflächen des Bauteils. In principle, the coating can be carried out as a corrosion protection as a full-surface coating. In a particularly cost-effective variant, however, the deposition takes place exclusively on the running or friction surfaces of the component.
Erfindungsgemäß weist ein Beschlag ein Bauteil auf, welches zumindest abschnittsweise eine reibungsmindernde metallische Beschichtung zur Verminderung der Roll- und/oder Gleitreibung aufweist, wobei die metallische Beschichtung eingelagerte Edelmetallpartikel mit einer Korngröße von weniger als 50 nm aufweist. According to the invention, a fitting has a component which has, at least in sections, a friction-reducing metallic coating for reducing rolling and / or sliding friction, the metallic coating having embedded noble metal particles having a particle size of less than 50 nm.
Bei diesem Beschlag kann auf den Einsatz eines Hochtemperaturschmierstoffes verzichtet oder zumindest eine deutlich verringerte Menge des vorgenannten Schmierstoffes eingesetzt werden. Dabei weist die Beschichtung eine ausreichende mechanische Festigkeit für den Einsatz auf einem Beschlag auf. In this fitting can be dispensed with the use of a high-temperature lubricant or at least a significantly reduced amount of the aforementioned lubricant can be used. The coating has sufficient mechanical strength for use on a fitting.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Als Edelmetallpartikel kommen insbesondere Gold- und/oder Silberpartikel in Betracht. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. As precious metal particles are in particular gold and / or silver particles into consideration.
Um eine besonders vorteilhafte Verminderung der Reibung zu erreichen, sollte der Goldgehalt der Beschichtung einen Massenanteil zwischen 0,1 bis 5 %, vorzugsweise zwischen 0,15 bis 4 % aufweisen. In order to achieve a particularly advantageous reduction of friction, the gold content of the coating should have a mass fraction between 0.1 to 5%, preferably between 0.15 to 4%.
Als Metallmatrix zur Einlagerung der Edelmetallpartikel ist es von Vorteil, wenn die Beschichtung mit einem Massenanteil von über 80 % ein unedles Metall, vorzugsweise Nickel und/oder Zinn aufweist. As a metal matrix for incorporation of the noble metal particles, it is advantageous if the coating with a mass fraction of more than 80% has a base metal, preferably nickel and / or tin.
Die Beschichtung weist vorteilhafterweise eine Schichtdicke von wenigstens 1,0 µm (Mikrometer), vorzugsweise wenigstens 2,0 µm, insbesondere wenigstens 2,5 µm auf. Zur Erzielung tribologischer Effekte ist eine Schichtdicke von bis zu 10 µm denkbar. The coating advantageously has a layer thickness of at least 1.0 μm (microns), preferably at least 2.0 μm, in particular at least 2.5 μm. To achieve tribological effects, a layer thickness of up to 10 μm is conceivable.
Um eine blickdichte Schicht zur Überdeckung von Anlauffarben und zur Vermeidung von Korrosion an der Beschlagsoberfläche zu erzielen, ist eine Schichtstärke von bis zu 50 µm denkbar. In order to achieve an opaque layer for covering tarnish and to prevent corrosion on the surface of the fitting, a layer thickness of up to 50 μm is conceivable.
Zusätzlich zur verminderten Roll- und Gleitreibung durch die eingelagerten Edelmetallpartikel kann durch einen Einebnungseffekt der Beschichtung eine Verringerung der Oberflächenrauhigkeit um bis zu 10 %, mindestens um bis zu 5 %, wenigstens jedoch um 3 % gegenüber einer unbeschichteten Stahloberfläche vorteilhaft erreicht werden. In addition to the reduced rolling and sliding friction by the embedded noble metal particles can be achieved by a leveling effect of the coating, a reduction in surface roughness by up to 10%, at least up to 5%, but at least 3% compared to an uncoated steel surface.
Die Beschichtung kann zudem vorteilhaft zugentlastende Additive zur Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit und/oder Hartstoffe, zur Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit, aufweisen. In addition, the coating can advantageously have strain-relieving additives for improving thermal shock resistance and / or hard materials, for improving mechanical strength.
Weiterhin ist das kontrollierte Einbetten von Feststoffschmierstoffen, beispielsweise hexagonalem Bornitrid (hBN) in die galvanisch abgeschiedene Schicht denkbar. Als Beispiel ist hier die Einbettung von hexagonalem Bornitrid kombiniert mit Silber-Edelmetallpartikeln in einer Chemisch-Nickel-Schicht zu nennen. Furthermore, the controlled embedding of solid lubricants, such as hexagonal boron nitride (hBN) in the electrodeposited layer is conceivable. An example of this is the embedding of hexagonal boron nitride combined with silver-noble metal particles in a chemical nickel layer.
Es ist von Vorteil wenn die Beschichtung des Beschlages zumindest zweischichtig ausgebildet ist wobei jede der beiden Schichten eine andere Funktionalität aufweist und vorzugsweise in ein und demselben Verfahren durch Variation der Stromdichte ausgebildet ist. Ein solcher Beschlag weist eine erste Schicht auf, hergestellt mit einer Stromdichte von weniger als 1,5 A/dm2 (dm = Dezimeter) und eine zweite Schicht, hergestellt mit einer Stromdichte von mehr als 2,0 A/dm2, derart, dass die erste Schicht weniger Edelmetallpartikel aufweist als die zweite Schicht. Während die erste Schicht die Oberflächenrauhigkeit senkt, wirkt die zweite Schicht als Festschmierstoffbeschichtung. It is advantageous if the coating of the fitting is at least two-layered, wherein each of the two layers has a different functionality and is preferably formed in one and the same method by varying the current density. Such a fitting has a first layer, made with a current density of less than 1.5 A / dm 2 (dm = decimeter) and a second layer, made with a current density of more than 2.0 A / dm 2 , in such a way the first layer has less precious metal particles than the second layer. While the first layer lowers the surface roughness, the second layer acts as a solid lubricant coating.
Bekannterweise verringert ein Festschmierstoff aufgrund der Form der Partikel (Plättchen), die leicht aufeinander gleiten, die Reibung. Bekannte Festschmierstoffe sind Graphit und Molybdändisulfid. In der vorliegenden Erfindung wird die Wirkung eines Festschmierstoffes durch die Edelmetallpartikel erreicht, welche eine Korngröße von weniger als 50 nm aufweisen. Dabei lassen sich Edelmetallpartikel wesentlich besser bei Einsatz des Beschlages im Nahrungsmittelbereich, bei der Zubereitung von Speisen und dergleichen verwenden als Molybdändisulfid. As is known, a solid lubricant reduces friction due to the shape of the particles (platelets) sliding slightly over each other. Known solid lubricants are graphite and molybdenum disulfide. In the present invention, the effect of a solid lubricant is achieved by the noble metal particles having a particle size of less than 50 nm. In this case, noble metal particles can be used much better when using the fitting in the food industry, in the preparation of food and the like as molybdenum disulfide.
Eine erfindungsgemäße Verwendung einer metallischen Beschichtung umfassend zumindest mit einem Massenanteil von 80 % ein unedles Metall und mit einem Massenanteil von 0,1–5 % eingelagerte Edelmetallpartikel mit einer Korngröße von weniger als 50 nm, erfolgt als korrosionsschützende Beschichtung für einen Beschlag, insbesondere einen Backofenbeschlag. An inventive use of a metallic coating comprising at least a mass fraction of 80% of a base metal and a mass fraction of 0.1-5% embedded precious metal particles having a particle size of less than 50 nm, takes place as a corrosion-protective coating for a fitting, especially an oven fitting ,
Bei einem vollflächigen Abscheiden ist es zudem möglich einen Korrosionsschutz des Bauteils zu schaffen. Dabei weist die Beschichtung eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, um auf einer Auszugsführung dauerhaft eingesetzt zu werden. In a full-surface deposition, it is also possible to provide corrosion protection of the component. In this case, the coating has sufficient mechanical strength to be used permanently on a drawer guide.
Beim Einsatz als Korrosionsschutz ist es zudem möglich, auf Edelstahl als Werkstoff zu verzichten, was zu einer Kostenersparnis bei der Herstellung führt. When used as corrosion protection, it is also possible to dispense with stainless steel as a material, resulting in a cost savings in the production.
Insbesondere werden bei Backofenauszugsführungen die champagnerfarbenen Anlauffarben des Edelstahls oder Stahls der Ausführung durch die Beschichtung verhindert oder zumindest überdeckt. In particular, the champagne-colored temper colors of the stainless steel or steel of the embodiment are prevented or at least covered by the coating in the case of oven pull-out guides.
Durch die galvanische Abscheidung kann eine bessere Anhaftung erreicht werden als dies bei anderen Auftragsvarianten gegeben ist. Dadurch sind eine höhere mechanische Stabilität und ein geringerer Abrieb der Beschichtung möglich. Due to the galvanic deposition, a better adhesion can be achieved than is the case with other application variants. As a result, a higher mechanical stability and a lower abrasion of the coating are possible.
Erfindungsgemäß erfolgt zudem die Verwendung einer metallischen Beschichtung mit zumindest einer Schicht aus einem unedlen Metall mit darin eingelagerten Edelmetallpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 50 nm hergestellt mit einer Stromdichte von mehr als 2,0 A/dm2 als Verschließschutzschicht auf einem Beschlagsbauteil. Durch die Verringerung der Oberflächenrauhigkeit wird der Abrieb grundsätzlich wesentlich verringert, so dass ein Verschleißschutz gegeben ist. Dies ist insbesondere für die Lauf- und/oder Reibflächen von Bedeutung. According to the invention, the use of a metallic coating with at least one layer of a base metal with embedded therein noble metal particles having a particle size of less than 50 nm made with a current density of more than 2.0 A / dm 2 as Verschließschutzschicht on a hardware component. By reducing the surface roughness of the abrasion is basically substantially reduced, so that a wear protection is given. This is especially important for the running and / or friction surfaces.
Erfindungsgemäß erfolgt zudem die Verwendung einer metallischen Beschichtung umfassend einen Massenanteil von 0,1–5 % an eingelagerten Edelmetallpartikeln einer Korngröße von weniger als 50 nm als Festschmierstoffbeschichtung eines Beschlages, insbesondere eines Backofenbeschlages. Dabei wirken die Goldpartikel als Festschmierstoff. According to the invention, moreover, the use of a metallic coating comprising a mass fraction of 0.1-5% of embedded noble metal particles having a particle size of less than 50 nm as a solid lubricant coating of a fitting, in particular an oven fitting. The gold particles act as solid lubricant.
Erfindungsgemäß weist ein Möbel oder ein Haushaltsgerät, insbesondere ein Backofen mit Pyrolysereinigungsfunktion, einen solchen Beschlag auf. Bei einem derartigen Ofen kann gemeinsam mit der Reinigung des Ofeninnenraumes auch die Reinigung des Beschlages durch die Pyrolysefunktion erfolgen. Eine vorherige Entnahme und getrennte Reinigung des Beschlages, wie es bei bisherigen Modellen oftmals praktiziert wird, ist nicht notwendig. Folglich kann ein entsprechender Ofenbeschlag auch im Ofenraum stoffschlüssig mit der Ofenwandung, beispielsweise über eine Schweißverbindung, verbunden sein. According to the invention, a piece of furniture or a domestic appliance, in particular an oven with pyrolysis cleaning function, has such a fitting. In such an oven, the cleaning of the fitting can be carried out by the pyrolysis function together with the cleaning of the furnace interior. A previous removal and separate cleaning of the fitting, as is often practiced in previous models, is not necessary. Consequently, a corresponding furnace fitting in the furnace chamber materially connected to the furnace wall, for example via a welded joint, connected.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Sie zeigen: The invention will be explained below by means of an embodiment with reference to the accompanying drawings. They show:
Eine Auszugsführung
Zur Befestigung der Auszugsführung
Die Führungsschiene
Überraschenderweise kann die Auszugsführung
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Auszugsführung näher erläutert. Hereinafter, a method for producing a pull-out guide according to the invention will be explained in more detail.
In einem ersten Verfahrensschritt I erfolgt die Bereitstellung eines Bauteils der Auszugsführung. Bei diesem Bauteil handelt es sich vorzugsweise um eine Schiene, insbesondere um die Führungsschiene
Im Anschluss an das Bereitstellen des Bauteils, gemäß einem ersten Verfahrensschritt I, erfolgt eine Entfettung des Bauteils in einem zweiten Verfahrensschritt II. Die Entfettung erfolgt durch alkalische Behandlung und kann durch ein Tauchverfahren durchgeführt werden. Following the provision of the component, according to a first method step I, the component is degreased in a second method step II. The degreasing is carried out by alkaline treatment and can be carried out by a dipping method.
Insbesondere die Laufflächen der Schienen
Die Entfettung hat neben dem Entfernen von produktionsbedingten Fett- und Schmutzanhaftungen auch eine Aktivierung der Oberfläche zur Folge, so dass Chemikalien besser angreifen können. In addition to removing production-related build-up of grease and dirt, degreasing also activates the surface so that chemicals can better attack.
Im Anschluss erfolgt das galvanische Abscheiden einer Metallschicht mit darin enthaltenen Edelmetallpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 30 nm. Es versteht sich, dass sich die Angaben auf Äquivalentdurchmesser beziehen, da Partikel üblicherweise keine ideal-runde Form aufweisen. This is followed by the galvanic deposition of a metal layer containing therein noble metal particles having a particle size of less than 30 nm. It is understood that the data refers to equivalent diameter, since particles usually have no ideal-round shape.
Nachfolgend soll das galvanische Abscheiden der Metallschicht näher erklärt werden:
Das Abscheiden der Metallschicht erfolgt aus einer edelmetallpartikelhaltigen Polyethylenimin-Polyamidoaminlösung heraus. In the following, the galvanic deposition of the metal layer will be explained in more detail:
The deposition of the metal layer takes place from a noble metal particle-containing polyethylenimine-polyamidoamine solution.
Diese Polyethylenimin-Polyamidoamin-Lösung kann hergestellt werden aus einer Reaktion von Acrylsäuremethylester in Tetrahydrofuran (THF) unter Zugabe eines Polyethylenimins und Methanol. Anschließend wird das Lösungsmittel entfernt und weiterer Acrylsäuremethylester zugegeben. Das daraus entstehende Produkt wird mit Etylendiamin versetzt und nach entsprechender Reaktionszeit wird das verbleibende Ethylendiamin entfernt. Schließlich wird das Rohprodukt in Methanol dialysiert. This polyethylenimine-polyamidoamine solution can be prepared from a reaction of methyl acrylate in tetrahydrofuran (THF) with the addition of a polyethyleneimine and methanol. Subsequently, the solvent is removed and further methyl acrylate added. The resulting product is mixed with ethylenediamine and after a suitable reaction time, the remaining ethylenediamine is removed. Finally, the crude product is dialyzed in methanol.
Nach der Synthese des Polyethylenimin-Polyamidoamins wird dieses Produkt in einem Gefäß gelöst. Zugleich wird eine Spezies eines Edelmetallsalzes, hier insbesondere Gold(III)chlorid, ebenfalls in einem gesonderten Gefäß vorzugsweise in verdünnter Salzsäure (HCl) gelöst. Dabei kommt es zu einer Autoreduktion von Gold unter Bildung von Goldpartikeln. Diese Autoreduktion erfolgt allerdings unter Mikroverkapselung in wässriger Lösung, wobei die Kapseln durch die Gegenwart des Polyethylenimin-Polyamidoamins gebildet werden. After the synthesis of the polyethylenimine-polyamidoamine, this product is dissolved in a vessel. At the same time, a species of a noble metal salt, here in particular gold (III) chloride, is also dissolved in a separate vessel, preferably in dilute hydrochloric acid (HCl). This leads to an autoreduction of gold to form gold particles. However, this autoreduction occurs under microencapsulation in aqueous solution, the capsules being formed by the presence of the polyethylenimine polyamidoamine.
Durch die Kapselgröße wird während der Reduktion die Größe der elementaren Edelmetallpartikel bestimmt. Diese betragen in den meisten Fällen zwischen 5 bis 10 nm, können allerdings je nach Prozessbedingungen leicht variieren. The capsule size determines the size of the elementary precious metal particles during the reduction. These are in most cases between 5 to 10 nm, but may vary slightly depending on the process conditions.
Je nach Goldkonzentration kann der Goldgehalt eingestellt werden. Bevorzugt beträgt der Gold zu Polymergehalt der Endlösung zwischen 1:4 bis 1:30, vorzugsweise zwischen 1:6 bis 1:25, insbesondere 1:8 bis 1:15. Depending on the gold concentration, the gold content can be adjusted. Preferably, the gold to polymer content of the final solution is between 1: 4 to 1:30, preferably between 1: 6 to 1:25, in particular 1: 8 to 1:15.
Bei anderen Edelmetallen und ggf. anderen Goldsalzen, hier insbesondere Silber, bedarf es für eine möglichst schnelle und umfassende Reduktion der Zugabe eines Reduktionsmittels, insbesondere der Zugabe von Natriumborhydrid. In the case of other noble metals and possibly other gold salts, in particular silver, it is necessary to reduce the addition of a reducing agent, in particular the addition of sodium borohydride, as rapidly and as completely as possible.
Es hat sich zudem gezeigt, dass die Zugabe von weiteren Additiven – beispielsweise von Hartstoffen zur Verbesserung der Abriebsfestigkeit der Beschichtung oder Magnesium als zur Ausbildung einer zusätzlich korrosionshemmenden Schicht – nicht die Stabilität der Mikroverkapselungen beeinflussen. Die Mikroverkapselungen bleiben zumindest 14 Tage, meist sogar mehrere Wochen in der Lösung stabil und können daher in größeren Mengen für die Massenproduktion vorgehalten werden. It has also been shown that the addition of further additives - for example of hard materials to improve the abrasion resistance of the coating or magnesium as to form an additional corrosion-inhibiting layer - do not affect the stability of the microencapsulations. The microencapsules remain stable for at least 14 days, usually even several weeks in the solution and can therefore be kept in larger quantities for mass production.
Im Anschluss wird eine Nickelsulfamat-Elektrolytlösung hergestellt, welche mit den mikroverkapselten Edelmetallpartikeln – hier mit Goldpartikeln – gemischt wird. Die Elektrolytlösung weist einen pH-Wert zwischen vorzugsweise 3,0–5,0, vorzugsweise zwischen 3,5–4,5 auf. Der Gehalt an Nickelsulfamat (mit vier Kristallwassermolekülen) beträgt zwischen 80–120 g/l, vorzugsweise zwischen 95–105 g/l an Nickelsulfamat. Der Gehalt an Nickelchlorid (mit sechs Kristallwassermolekülen) beträgt 5–15 g/l, vorzugsweise 7–12 g/l. Darüber hinaus wurde 8–30 g/l, vorzugsweise zwischen 10–20 g/l Borsäure hinzugegeben. Subsequently, a nickel sulfamate electrolyte solution is prepared, which is mixed with the microencapsulated noble metal particles - here with gold particles. The electrolyte solution has a pH between preferably 3.0-5.0, preferably between 3.5-4.5. The content of nickel sulfamate (with four crystal water molecules) is between 80-120 g / l, preferably between 95-105 g / l of nickel sulfamate. The content of nickel chloride (with six water molecules of crystallization) is 5-15 g / l, preferably 7-12 g / l. In addition, 8-30 g / l, preferably between 10-20 g / l of boric acid was added.
Die Abscheidung wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 5–80 °C durchgeführt. The deposition is preferably carried out at temperatures between 5-80 ° C.
Die bevorzugte Rührgeschwindigkeit eines Rührwerks kann zwischen 100–3000 Umdrehungen/min betragen, vorzugsweise 150–2000 U/min. Als Kathode kann beispielsweise Kupfer und als Anode Elektrolyt-Nickel verwendet werden. Eine Ag/AgCl-Elektrode mit einem Potential EAg/AgCl von –0,197 V gegen eine Wasserstoffelektrode kann als Referenzelektrode zur Messung des Abscheidungsverhaltens eingesetzt werden. Die Potentialvorschubgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7 V/s. The preferred stirring speed of an agitator may be between 100-3000 revolutions / min, preferably 150-2000 rev / min. For example, copper may be used as cathode and electrolytic nickel as anode. One Ag / AgCl Electrode with a potential E Ag / AgCl of -0.197 V against a hydrogen electrode can be used as a reference electrode to measure the deposition behavior. The potential feed rate is preferably between 0.3 and 0.7 V / s.
Unter diesen Bedingungen wird eine Nickelmatrix zusammen mit den zuvor mikroverkapselten Goldpartikeln auf der Oberfläche der Laufbahn einer Auszugsschiene oder vollflächig abgeschieden. Under these conditions, a nickel matrix is deposited together with the previously microencapsulated gold particles on the surface of the runway of a pull-out rail or over the entire surface.
Um gezielt bestimmte Bereiche der Beschläge, beispielsweise die Laufbahnen oder Sichtflächen einer Auszugsführung, zu beschichten, kann zuvor eine Maskierung beispielsweise mit einer wachsartigen Substanz erfolgen. Diese kann entweder durch Hitzeeinwirkung oder den Einsatz von Lösungsmitteln nach dem galvanischen Prozess wieder entfernt werden und bevorzugt im Kreislauf geführt werden. Eine mehrfache Nutzung schont dabei Ressourcen. In order to specifically coat certain areas of the fittings, for example the raceways or visible surfaces of a drawer slide, a masking may be carried out beforehand, for example with a waxy substance. This can either be removed again by the action of heat or the use of solvents after the galvanic process and preferably be recirculated. Multiple use saves resources.
Dabei kann auch durch ein vollflächiges Abscheiden ein zusätzlicher Korrosionsschutz erreicht werden, während ein Auftrag ausschließlich auf den Laufflächen zu einer Material- und Kostenersparnis führt. In this case, an additional corrosion protection can be achieved by a full-surface deposition, while an order leads solely to the running surfaces to a material and cost savings.
Eine alternative Elektrolytlösung zur oben genannten Nickelsulfamatlösung ist eine Zinnmethylsulfonsäure-Elektrolytlösung. An alternative electrolytic solution to the above-mentioned nickel sulfamate solution is a tin methylsulfonic acid electrolyte solution.
Alternativ zur eingesetzten Goldlösung können auch auf gleiche Weise unter Verwendung eines Reduktionsmittels Silberpartikel in eine Metallmatrix eingebettet werden. As an alternative to the gold solution used, silver particles can likewise be embedded in a metal matrix using a reducing agent.
Dabei verbleibt das Polymer in Lösung während die Goldpartikel in die abgeschiedene Nickelbeschichtung aufgenommen werden. Der Abscheidungsgrad kann je nach Stromdichte variieren. The polymer remains in solution while the gold particles are taken up in the deposited nickel coating. The degree of separation may vary depending on the current density.
Um eine bevorzugte homogene Oberfläche durch Abscheidung zu erreichen sind Stromdichten größer als 0,1 A/dm2, vorzugsweise größer als 0,8 A/dm2, insbesondere zumindest 1,0 A/dm2 oder mehr einzustellen. In order to achieve a preferred homogeneous surface by deposition current densities greater than 0.1 A / dm 2 , preferably greater than 0.8 A / dm 2 , in particular at least 1.0 A / dm 2 or more to set.
Zur Verringerung von Zugspannungen, wie sie besonders durch den häufigen Temperaturwechsel in einem Backofen auftreten, ist der Einbau eines zugspannungsmindernden Mittels von Vorteil hier insbesondere Saccharin. Bei höheren Stromdichten von vorzugsweise über 0,6 A/dm2, insbesondere bei mehr als 1,0 A/dm2 wurde darüber hinaus ein Einebnungseffekt bei der Abscheidung festgestellt. Das heißt die Oberflächenrauhigkeit wurde halbiert oder idealerweise sogar auf 1/10 gegenüber der unbeschichteten Edelstahloberfläche der Auszugsführung gesenkt. Durch diese vorteilhafte Einebnung wird wesentlich weniger Abrieb durch die Wälzkörper erzeugt bei der Bewegung der Auszugsführung und eine Aus- und Einzugsbewegung unter geringerer Kraftanstrengung ermöglicht. Es hat sich allerdings gezeigt, dass bei höheren Stromdichten auch der Gehalt an abgeschiedenen Edelmetallpartikeln, respektive Goldpartikeln, gesenkt wird, wodurch die vorteilhaften tribologischen Eigenschaften der Goldpartikel in geringerem Maße ausgenutzt werden. To reduce tensile stresses, as they occur especially by the frequent change in temperature in an oven, the installation of a tension-reducing agent is advantageous here in particular saccharin. At higher current densities of preferably more than 0.6 A / dm 2 , in particular more than 1.0 A / dm 2 , moreover, a leveling effect was observed in the deposition. That is, the surface roughness was halved or, ideally, even reduced to 1/10 of the uncoated stainless steel surface of the pullout guide. This advantageous leveling significantly less abrasion is generated by the rolling elements in the movement of the pullout guide and a withdrawal and retraction movement allows under less effort. However, it has been shown that at higher current densities, the content of deposited noble metal particles, or gold particles, is lowered, whereby the advantageous tribological properties of the gold particles are utilized to a lesser extent.
In einem besonders bevorzugten Verfahren kann daher erst mit einer geringen Stromdichte von vorzugsweise zwischen 0,1–1,5 A/dm2 eine goldpartikelhaltige Nickelschicht mit einem Goldgehalt mit einem Massenanteil von mehr als 1,5 %, insbesondere mit einem Massenanteil von mehr als 2,0 % erzeugt werden. In a particularly preferred method, therefore, only at a low current density of preferably between 0.1-1.5 A / dm 2 can a gold particle-containing nickel layer with a gold content with a mass fraction of more than 1.5%, in particular with a mass fraction of more than 2.0% are generated.
Anschließend kann zur Einebnung eine Nickelschicht mit einem Massenanteil von weniger als 1,5 % Gold durch kurzzeitiges Anlegen einer Stromdichte von über 2,0 A/dm2 vorzugsweise von über 4,0 A/dm2 erreicht werden. Subsequently, for leveling, a nickel layer with a mass fraction of less than 1.5% gold can be achieved by briefly applying a current density of more than 2.0 A / dm 2, preferably of more than 4.0 A / dm 2 .
Dadurch erhält die abgeschiedene Nickel/Edelmetallschicht einen zweischichtigen Aufbau mit einer auf der Stahloberfläche angeordneten goldreichen Schicht mit besonders guten tribologischen Eigenschaften und einer auf dieser goldreichen Schicht angeordneten goldärmeren Schicht, welche die Oberflächenrauhigkeit auf 90 %, vorzugsweise auf 95 %, mindestens jedoch auf 97 % gegenüber der unbeschichteten Stahloberfläche senkt. As a result, the deposited nickel / noble metal layer is given a two-layer structure with a gold-rich layer arranged on the steel surface having particularly good tribological properties and a gold-poorer layer arranged on this gold-rich layer which has a surface roughness of 90%, preferably 95%, but at least 97%. lowers against the uncoated steel surface.
Durch diese Eigenschaften kann insbesondere bei Auszugsführungen im Ofenbereich auf eine Schmierung mit Hochtemperaturschmierstoff verzichtet werden. Due to these properties, lubrication with high-temperature lubricant can be dispensed with, especially in the case of drawer runners in the furnace area.
Darüber hinaus eignet sich die abgeschiedene Beschichtung aufgrund der Einebnung auch für herkömmliche Beschläge, welche unter besonders geringem Kraftaufwand betätigt werden sollen. In addition, the deposited coating is due to the leveling also for conventional fittings, which should be operated with very little effort.
Die Einebnung der Oberfläche des metallischen Bauteils führt auch zu einer geringeren Schmutzanhaftung/Anschmutzneigung gegenüber einer unbehandelten Oberfläche eines metallischen Bauteils. Der Reinigungsaufwand für den Benutzer wird somit reduziert. The leveling of the surface of the metallic component also leads to a lower dirt adhesion / soiling tendency compared to an untreated surface of a metallic component. The cleaning effort for the user is thus reduced.
Elementare Edelmetallpartikel, wie sie in der vorgenannten Beschichtung eingesetzt werden, sind, wenn überhaupt, dann nur von geringer toxikologischer Bedeutung. Da die Beschichtung zudem die Edelmetallpartikel, wenn überhaupt, in sehr geringen Konzentrationen freisetzt, sind entsprechend beschichtete Beschläge und Beschlagsbauteile für den Einsatz im Lebensmittelbereich, beispielsweise in Produkten der weißen Ware, insbesondere in Backöfen oder Kühlschränken oder in Küchenmöbeln geeignet. Elementary noble metal particles, as used in the aforementioned coating are, if at all, then of little toxicological importance. Moreover, since the coating releases the noble metal particles, if at all, in very low concentrations, correspondingly coated fittings and fitting components are suitable for use in the food industry, for example in products of the white goods, in particular in ovens or refrigerators or in kitchen furniture.
Aufgrund der hervorragenden tribologischen Eigenschaften kommt auch der Einsatz in Möbeln in Betracht. Beispielsweise in Reinräumen können erfindungsgemäß beschichtete Beschläge eingesetzt werden, um eine Kontamination der Reinraumatmosphäre mit Schmierstoffen zu vermeiden. Due to the excellent tribological properties, the use in furniture is also considered. For example, in clean rooms coated according to the invention fittings can be used to avoid contamination of the clean room atmosphere with lubricants.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Auszugsführung pull-out guide
- 2 2
- Führungsschiene guide rail
- 3 3
- Mittelsschiene middle rail
- 4 4
- Laufschiene runner
- 5 5
- Klammer clip
- 6 6
- Wälzkörper rolling elements
- 7 7
- Wälzkörperkäfig Rolling Element
- 8 8th
- Laufbahn career
- 9 9
- Laufbahn career
- 1010
- Stopfen Plug
- 1111
- Element element
- 1212
- Element element
Claims (17)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007053457A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Nanogate Ag | Gold-containing nickel layer |
DE102007053456A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Nanogate Ag | Silver-containing nickel layer |
WO2009135706A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Paul Hettich Gmbh & Co. Kg | Pull-out guide |
DE102009008931A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Paul Hettich Gmbh & Co. Kg | Method for producing a fitting, a side grille or a product carrier for high temperature applications and metallic component |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2763259A1 (en) * | 1997-05-16 | 1998-11-20 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Catalyst-reinforced composite material for use in an automobile catalytic converter |
EP2182089A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Metallic coating and method to obtain the coating |
DE102010036952A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Paul Hettich Gmbh & Co. Kg | Fitting component for a fitting, for a furniture and / or for a household appliance, a furniture, a household appliance, a drawer slide and a method for producing a fitting component |
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-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007053457A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Nanogate Ag | Gold-containing nickel layer |
DE102007053456A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Nanogate Ag | Silver-containing nickel layer |
WO2009135706A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Paul Hettich Gmbh & Co. Kg | Pull-out guide |
DE102009008931A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Paul Hettich Gmbh & Co. Kg | Method for producing a fitting, a side grille or a product carrier for high temperature applications and metallic component |
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Publication number | Publication date |
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