DE102012223899A1

DE102012223899A1 - Galvanisierungsverfahren unter Verwenden eines Laserätzprozesses

Info

Publication number: DE102012223899A1
Application number: DE102012223899A
Authority: DE
Inventors: Chang-Sup Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-12-19
Also published as: US20130323433A1; KR101353264B1; KR20130134645A; CN103451653A

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Aufgalvanisieren einer mit Nickel überzogenen Schicht unter Verwenden eines Laserätzprozesses, umfassend: das Bilden einer mit Nickel überzogenen Schicht auf der Oberfläche eines Ausgangsmaterials; das Bilden einer lasergeätzten Schicht durch Laserätzen einer Graphik auf die mit Nickel überzogene Schicht; und das Bilden einer mit Chrom überzogenen Schicht auf der lasergeätzten Schicht.

Description

Querverweis auf eine verwandte Anmeldung
Gemäß 35 U.S.C. § 119 beansprucht die Anmeldung die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-58296 , die am 31. Mai 2012 beim koreanischen Patentamt eingereicht wurde und auf deren gesamte Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Hintergrund
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Galvanisierungsverfahren zur Oberflächenbehandlung eines Materials und genauer gesagt ein Galvanisierungsverfahren zum Gestalten einer Graphik ohne Verminderung des Erscheinungsbildes, der Korrosionsbeständigkeit, der Abriebfestigkeit und dergleichen, bei dem eine bestimmte mit Nickel überzogene Schicht lasergeätzt wird und eine gewöhnliche Überzugsschicht, wie beispielsweise eine MP (mikroporöse) mit Nickel überzogene Schicht und eine mit Chrom überzogene Schicht auf der lasergeätzten, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet wird.
(b) Stand der Technik
Allgemein besteht die industrielle Herstellung von Produkten metallbasierter Komponenten aus dem Einbringen oder Einführen von Ausgangsmaterialien, einem Spritzgießen, einem Galvanisieren, einem Beschichten/Zusammenbauen und dem Versenden. Eine Galvanisierung ist insbesondere eine Oberflächenbehandlung zum Auftragen einer dünnen Schicht aus einem anderen Material auf das Ausgangsmaterial, um den Oberflächenzustand der Ausgangsmaterialien zu verbessern, wobei eine dünne Metallschicht auf die Materialoberfläche aufgetragen wird. Daneben kann die Oberflächenbehandlung die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen der Ausgangsmaterialien verbessern und es können Effekte, wie beispielsweise Glanz und Textur, erhalten werden.
Um diese Effekte bereitzustellen, werden verschiedene Arten an Galvanisierungsverfahren verwendet und insbesondere wird aufgrund seiner großen Härte, seines Glanzes und seiner geringen Verfärbung an der Luft weithin eine Galvanisierung mit Chrom als Veredelungsüberzug (z. B. letzter Überzug) für einen dekorativen Überzug verwendet. Aufgrund seiner hohen Abriebfestigkeit wird die Galvanisierung mit Chrom ferner als harter Chromüberzug (z. B. Chromüberzug für technische Zwecke) für Maschinenteile, Gussformen, Werkzeuge und dergleichen verwendet.
Daneben wird ein Verfahren verwendet, bei dem eine glänzende oder matte Oberfläche des Chromüberzugs mit Hilfe einer mit Nickel überzogenen Schicht mit einer glänzenden oder matten Oberfläche ausgewählt werden kann, und die 1 zeigt eine beispielhafte Ansicht einer galvanisierten oder überzogenen Struktur entsprechend dem Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden oder matten Chromüberzugs, wie es vorstehend im Stand der Technik beschrieben wurde.
Die herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden oder matten Chromüberzugs für Ausgangsmaterialien wie beispielsweise Acrylonitrilbutadienstyrol-(ABS-)Harz werden im Allgemeinen mittels eines chemischen Galvanisierungsverfahrens oder eines Elektrogalvanisierungsverfahrens durchgeführt. Das chemische Galvanisierungsverfahren ist ein Galvanisierungsverfahren, bei dem ein zu galvanisierendes Material in eine Lösung für die chemische Galvanisierung eingetaucht wird, wobei hier – anders als bei der Elektrogalvanisierung – kein Strom verwendet wird. Das Elektrogalvanisierungsverfahren ist ein Verfahren zum Beschichten der Oberfläche eines Ausgangsmaterials mit einem anderen Metall, bei welchem die Abscheidung durch Elektrolyse erfolgt.
Um das Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden oder matten Chromüberzugs durchzuführen, wird das Ausgangsmaterial A bearbeitet und dann geätzt und mit Hilfe des chemischen Galvanisierungsverfahrens so aktiviert, dass die Anhaftung zwischen dem Ausgangsmaterial A und der galvanisierten Schicht sichergestellt wird. Das Ätzen ist ein Prozess, bei dem das entfettete und mit einer Säure behandelte Material für einen kurzen Zeitraum in eine saure Lösung eingetaucht wird, um einen unsichtbaren Oxidfilm auf der Oberfläche des Metalls zu entfernen. Die Aktivierung ist eine Behandlung, mit der der passive Zustand oder Ruhezustand auf der Oberfläche zerstört wird, oder eine Behandlung, bei der – bei einer Galvanisierung eines nicht-metallischen Materials ohne den Einsatz von Elektroden – ein katalytisches Metall an der Oberfläche adsorbiert wird; diese Verfahren werden gewöhnlich als Vorbehandlung der Galvanisierung ausgeführt. Um eine Leitfähigkeit für die Elektrogalvanisierung bereitzustellen, wird ferner eine chemisch mit Nickel überzogene Schicht B mit einer Dicke von etwa 0,2–0,4 μm gebildet.
Nach dem chemischen Galvanisierungsverfahren wird ein Elektrogalvanisierungsverfahren durchgeführt, um: eine mit Kupfer überzogene Schicht C mit einer Dicke von etwa 10–30 μm, um leistungsmindernde Einflüsse abzupuffern; eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht D mit einer Dicke von etwa 10–20 μm als Antikorrosions- und Hochspannungsschutz; eine glänzende oder matte, mit Nickel überzogene Schicht E mit einer Dicke von etwa 8–12 μm für einen „glänzenden” Effekt oder einen „Matteffekt” sowie als Antikorrosions- und Niederspannungsschutz; eine MP mit Nickel überzogene Schicht F mit einer Dicke von 0,8–1,2 μm zur Verteilung der Korrosionsstroms; und eine mit Chrom überzogene Schicht G mit einer Dicke von etwa 0,15–0,5 μm für das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit und die Abriebfestigkeit zu bilden.
Zudem wird, wenn die mit Nickel überzogene Schicht E mit einer Dicke von etwa 8–12 μm glänzend ist, diese dem Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden Chromüberzugs zugeordnet, und, wenn sie matt ist, wird sie dem Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines matten Chromüberzugs zugeordnet.
Daneben können, da die mit Kupfer überzogene Schicht C und die MP mit Nickel überzogene Schicht F in der gesamten überzogenen Schicht enthalten sind, die physikalischen Eigenschaften des Überzugs weiter verbessert werden.
Wenn jedoch eine Graphik mittels Laserätzen auf die Oberfläche des Materials geätzt wurde, welches mit einem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden oder matten Chromüberzugs abgeschlossen wurde, konnten die mit Chrom überzogene Schicht G oder die MP mit Nickel beschichtete Schicht F durch den Laserätzprozess beschädigt werden und dadurch konnten das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen abnehmen. Wenn die mit Chrom überzogene Schicht G eine gefärbte, mit Chrom überzogene Schicht G war, wie beispielsweise eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht, konnte ein Teil der insgesamt gefärbten, mit Chrom überzogenen Schicht durch den Laserätzprozess beschädigt werden und dadurch konnten der gewünschte Effekt oder die gewünschte Zuverlässigkeit der Farben nicht erhalten werden.
Trotz der unlängst bekannten, relativen Wichtigkeit glänzender Eigenschaften der Materialoberfläche für die Produktauswahl von Kunden war das herkömmliche Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden und matten Überzugs dahingehend beschränkt, dass keine Produktunterschiede erhalten werden konnten, da nur glänzende oder nur matte Oberflächen bereitgestellt wurden, das Ausmaß des Glanzes oder das Ausmaß der Mattigkeit einer Graphik jedoch nicht gesteuert wurde.
Die vorstehend als Stand der Technik zur vorliegenden Erfindung angegebene Beschreibung soll lediglich den Hintergrund der vorliegenden Erfindung verstehen helfen und soll nicht als Teil des Standes der Technik, wie er einem Fachmann bereits bekannt ist, ausgelegt werden.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Ätzen einer Graphik bereit, bei welchem eine mit Nickel überzogene Schicht bei einem Laserätzprozess an der mit Nickel überzogenen Schicht nicht beschädigt wird und bei dem eine gewöhnliche Überzugsschicht auf der lasergeätzten, mit Nickel überzogenen Schicht, die durch den Laserätzprozess gebildet wurde, gebildet wird, wobei der Glanz der Graphik durch das Ausmaß des Ätzens oder die Ätzdicke der mit Nickel überzogenen Schicht gesteuert wird.
Das Galvanisierungsverfahren der vorliegenden Erfindung unter Verwenden eines Laserätzprozesses umfasst: das Bilden einer mit Nickel überzogenen Schicht auf der Oberfläche eines Ausgangsmaterials; das Bilden einer lasergeätzten Schicht mittels Laserätzen einer Graphik auf die mit Nickel überzogene Schicht; und das Bilden einer mit Chrom überzogenen Schicht auf der lasergeätzten Schicht.
Daneben kann das Bilden der lasergeätzten Schicht ferner das Entfernen von Verunreinigungen, die aus dem Laserätzprozess herrühren, und das Waschen der Oberfläche mittels einer Ultraschallwäsche und das elektrolytische Entfetten nach dem Bilden der lasergeätzten Schicht umfassen. Des Weiteren wird eine mit Kupfer überzogene Schicht auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials gebildet und dann wird auf dieser die mit Nickel überzogene Schicht gebildet.
Zum Bilden einer mit Chrom überzogenen Schicht wird zudem eine MP (mikroporöse) mit Nickel überzogene Schicht auf der lasergeätzten Schicht gebildet und auf dieser wird die mit Chrom überzogene Schicht gebildet.
Zum anderen kann die mit Nickel überzogene Schicht eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht sein, eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht oder eine matte, mit Nickel überzogene Schicht. Die mit Nickel überzogene Schicht kann ferner eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist; eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist; eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist; und eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der matten, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfassen.
Daneben kann die Dicke der lasergeätzten Schicht etwa 0,001 bis 100 μm betragen und die vorstehend beschriebene, mit Chrom überzogene Schicht kann eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht sein.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorstehend angegebenen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen derselben, die in den beigefügten Figuren veranschaulicht sind, welche hierin lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung angegeben sind und die vorliegende Erfindung daher in keiner Weise einschränken sollen, beschrieben. In den Figuren gilt:
1 zeigt eine beispielhafte Ansicht einer galvanisierten Struktur gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden oder matten Chromüberzugs;
2 zeigt eine beispielhafte, schematische Abbildung, die eine galvanisierte oder überzogene Struktur gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden Chromüberzugs zeigt;
3 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die eine beispielhafte Ausführungsform gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden Chromüberzugs zeigt;
4 zeigt eine beispielhafte, schematische Abbildung, die eine galvanisierte Struktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Graphik aufweist, die auf den glänzenden Untergrund geätzt wurde, zeigt;
5 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die eine Graphik auf einem glänzenden Untergrund gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die Verfahren eines Laserätzprozesses, einer Ultraschallwäsche und einer elektrolytischen Entfettung der mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, welche eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht 130 umfasst, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 zeigt eine beispielhafte, schematische Abbildung, die die galvanisierte Struktur gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines matten Chromüberzugs zeigt;
8 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die eine Ausführungsform gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines matten Chromüberzugs zeigt;
9 zeigt eine beispielhafte, schematische Zeichnung, die eine galvanisierte Struktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Graphik aufweist, die auf den matten Untergrund geätzt wurde, zeigt;
10 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die eine Graphik auf einem matten Untergrund gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
11 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die Verfahren eines Laserätzprozesses, einer Ultraschallwäsche und einer elektrolytischen Entfettung der mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, welche eine matte, mit Nickel überzogene Schicht 230 umfasst, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugszeichenliste

10: Ausgangsmaterial
11: mit Kupfer überzogene Schicht
12: mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht
14: MP mit Nickel überzogene Schicht
13: glänzende, mit Nickel überzogene Schicht
15: mit Chrom überzogene Schicht
20: Ausgangsmaterial
21: mit Kupfer überzogene Schicht
22: mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht
23: matte, mit Nickel überzogene Schicht
24: MP mit Nickel überzogene Schicht
25: mit Chrom überzogene Schicht
100: Ausgangsmaterial
110: mit Kupfer überzogene Schicht
120: mittelmäßig glänzende, mit überzogene Schicht
130: glänzende, mit Nickel
140: MP mit Nickel überzogene Schicht
150: mit Chrom überzogene Schicht
160: lasergeätzte Schicht
200: Ausgangsmaterial
210: mit Kupfer überzogene Schicht
220: mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht
230: matte, mit Nickel überzogene Schicht
240: MP mit Nickel überzogene Schicht
250: mit Chrom überzogene Schicht überzogene Schicht
260: lasergeätzte Schicht

Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, sondern eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener beispielhafter Merkmale zeigen, welche die zugrunde liegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichen. Spezielle Merkmale der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich von zum Beispiel bestimmten Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die Bedingungen und Umstände der speziell angestrebten Anwendung und Verwendung bestimmt werden.
In allen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen jeweils gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck, bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Erfindung daher in keiner Weise einschränken. Wie sie hierin verwendet werden, sollen die Singularformen „ein, eine, eines” und „der, die das” auch die Pluralformen umfassen, solange aus dem Kontext nicht klar etwas anderes ersichtlich ist. Weiter soll verstanden werden, dass die Begriffe „umfasst” und/oder „umfassend”, wenn sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Zahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente und/oder Komponenten/Bestandteile angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines oder mehrerer weiterer Merkmale, Zahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente, Komponenten/Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie er hierin verwendet wird, schließt der Begriff „und/oder” jegliche und alle Kombinationen eines oder mehrerer der damit verbundenen aufgelisteten Punkte ein.
Soweit nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich ist, soll der Begriff „etwa”, wie er hierin verwendet wird, als innerhalb eines Bereichs mit in der Wissenschaft normalen Toleranzgrenzen liegend verstanden werden, zum Beispiel als innerhalb von 2 Standardabweichungen vom Mittelwert liegend. „Etwa” kann verstanden werden als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% vom angegebenen Wert liegend. Soweit es aus dem Kontext nicht anderweitig klar hervorgeht, gelten alle hierin angegebenen Zahlenwerte als um den Begriff „etwa” erweitert.
Im Folgenden wird nun die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben.
Das Galvanisierungsverfahren der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Laserätzprozesses umfasst das Ätzen einer Graphik auf ein Material, ohne das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen des Materials durch das Laserätzen einer mit Nickel überzogenen Schicht, wie beispielsweise einer einlagig mit Nickel überzogenen Schicht oder einer mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, zu verringern. Die Graphik kann verschiedenartige optische Bilder darstellen, die Buchstaben und dergleichen sowie Bilder oder Aufnahmen, Figuren oder Zeichnungen, Logos oder Photos einschließen, und die mehrlagig aufgetragene Nickelschicht kann eine mit Nickel überzogene Schicht sein, die mit 2–3 Schichten überlappt ist, die verschiedene Anteile an Schwefel aufweisen.
Ferner ist der Laserätzprozess ein Verfahren des Mikroschmelzens der Materialoberfläche unter Verwenden eines Lasers und das Intaglio- oder Tiefdruckbehandeln (z. B. Ätzen) desselben und der Prozess kann komplizierte und detailgetreue Graphiken liefern, da die Dichte der Laserpunkte gesteuert wird. Der Laser kann ein Neodym-YAG-Laser, ein Excimer-Laser, ein Kohlenstoffdioxidlaser und dergleichen sein und die Bedingungen, wie beispielsweise der zu verwende Frequenzbereich, der Strombereich und der Laserpunkt, können entsprechend den gegebenen Faktoren, wie beispielsweise dem Ausmaß des Ätzens oder der Ätzdicke, gesteuert werden.
Daneben kann die einlagig mit Nickel überzogene Schicht eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht; eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht; oder eine matte, mit Nickel überzogene Schicht sein. Die mehrlagig mit Nickel überzogene Schicht kann eine mit Nickel überzogene Schicht mit einer Mehrschichtstruktur aufweisen, die durch Kombination mehrerer mit Nickel überzogener Schichten mit unterschiedlichen Glanzzuständen gebildet wurde, wie beispielsweise eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist; eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist; eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist; oder eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der matten, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist.
Die 2 zeigt eine beispielhafte schematische Abbildung, die eine galvanisierte Struktur gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden Chromüberzugs zeigt, und die 3 ist eine beispielhafte Abbildung, die eine beispielhafte Ausführungsform gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden Chromüberzugs zeigt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, zeigte das Galvanisierungsverfahren gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines glänzenden Chromüberzugs insbesondere, dass das Ausgangsmaterial 10 einen Glanz auf der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht 13 aufweist, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht 12 gebildet ist, und dass, wenn eine Graphik mit Hilfe des Laserätzprozesses auf die mit Chrom überzogene Schicht 15 geätzt wurde, das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen infolge des Entfernens der mit Chrom überzogenen Schicht 15 oder der MP mit Nickel überzogenen Schicht 14 abnahmen. Wenn die mit Chrom überzogene Schicht 15 eine gefärbte, mit Chrom überzogene Schicht 15, wie beispielsweise eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht, war, wurde infolge des Entfernens der gefärbten, mit Chrom überzogenen Schicht 15 mittels des Laserätzverfahrens daneben nicht der gewünschte Farbeffekt erhalten.
Das Galvanisierungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ätzt jedoch eine Graphik auf die Materialschicht, ohne das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen zu vermindern, indem eine lasergeätzte Schicht durch Laserätzen der mit Nickel überzogenen Schicht (z. B. der einlagig mit Nickel überzogenen Schicht, wie beispielsweise der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht, der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht oder der matten, mit Nickel überzogenen Schicht oder der mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht) gebildet wird und anschließend eine gewöhnliche Überzugsschicht auf der lasergeätzten Schicht gebildet wird. Des Weiteren kann die gewöhnliche Überzugsschicht eine mit Chrom überzogene Schicht sein und kann eine MP (mikroporöse) mit Nickel überzogene Schicht und eine mit Chrom überzogene Schicht, die auf der MP mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfassen.
Die 4 zeigt eine beispielhafte schematische Abbildung, die eine galvanisierte Struktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Graphik auf einem glänzenden Untergrund aufweist, wobei ein Laserätzprozess an einer mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, die eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst, und die vergrößert dargestellte lasergeätzte Schicht zeigt, und die 5 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die eine Graphik auf einem glänzenden Untergrund gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, kann die Graphik auf einen glänzenden Untergrund geätzt sein, ohne dabei das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen zu verringern, indem eine lasergeätzte Schicht 160 durch Laserätzen einer glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht 130 gebildet wird und indem eine gewöhnliche Überzugsschicht, wie beispielsweise eine mit Chrom überzogene Schicht, auf der lasergeätzten Schicht 160 gebildet wird.
Die 6 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die Verfahren eines Laserätzprozesses, einer Ultraschallwäsche und einer elektrolytischen Entfettung der mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, die eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht 130 umfasst, zeigt.
Die mit Nickel überzogene Schicht kann auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials 100 gebildet sein und eine mit Kupfer überzogene Schicht 110 und dergleichen können – vor dem Bilden der mit Nickel überzogenen Schicht auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials 100 gebildet werden, um leistungsmindernde Einflüsse abzupuffern (siehe Schritt a).
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die mit Nickel überzogene Schicht aus der 6 eine mehrlagig mit Nickel überzogene Schicht sein, die eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst. Des Weiteren kann die lasergeätzte Schicht durch Laserätzen einer Graphik auf die mit Nickel überzogene Schicht gebildet sein (zweiter Schritt b). Die Dicke der lasergeätzten Schicht kann etwa 0,001 bis 100 μm betragen. Daneben kann der Glanz der Graphik durch die Dicke der lasergeätzten Schicht gesteuert werden und, wenn die Dicke, die in der Ausführungsform geätzt wurde, sehr klein ist, kann schon eine nahezu vollständig glänzende Graphik auf den glänzenden Untergrund geätzt werden, wobei mit zunehmender Ätzdicke eine trüb-glänzende Graphik einen nahezu fast mittelmäßigen Glanz erhalten kann, weil die mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht 120 unter der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht 130 angeordnet ist. Anders ausgedrückt, kann das Ausmaß des Glanzes der Graphik durch die Ätzdicke gesteuert werden.
Des Weiteren können Verunreinigungen, die aus dem Laserätzprozess herrühren, entfernt werden und die Oberfläche kann mittels einer Ultraschallwäsche und einer elektrolytischen Entfettung gewaschen werden (c). Die elektrolytische Entfettung ist ein Verfahren zum Waschen des galvanisierten oder überzogenen Materials als Kathode oder Anode mit Hilfe einer Elektrolyse, durch welche das qualitativ hochwertige Erscheinungsbild des Überzugs erhalten bleiben kann.
Daneben kann die mit Chrom überzogene Schicht 150 auf der lasergeätzten Schicht 160 gebildet werden (dritter Schritt) und – zur Verteilung des Korrosionsstroms – kann die MP mit Nickel überzogene Schicht 140 auf der lasergeätzten Schicht 160 gebildet werden und anschließend können die mit Chrom überzogene Schicht 150 und dergleichen gebildet werden (d). Aufgrund der sehr kleinen Dicke der MP mit Nickel überzogenen Schicht 140 und der mit Chrom überzogenen Schicht 150 kann zum anderen das Freilegen der auf die lasergeätzte Schicht 160 geätzten Graphik nicht beeinträchtigt werden und die gewünschte Graphik kann mittels des Laserätzprozesses erhalten werden, ohne dass aufgrund der Galvanisierung eine Verschlechterung des Erscheinungsbildes, der Korrosionsbeständigkeit, der Abriebfestigkeit und dergleichen eintritt, wobei die Graphik auf einen glänzenden Untergrund geätzt wird und durch Bilden der gewöhnlichen Überzugsschicht nach dem Laserätzen der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht 130 fertig gestellt wird.
Wenn die mit Chrom überzogene Schicht 150 eine gefärbte, mit Chrom überzogene Schicht 150, wie beispielsweise eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht ist, können ferner verschiedene Farbeffekte erhalten werden, da die mit Chrom überzogene Schicht 150 nicht durch den Laserätzprozess beeinflusst wird.
Die 7 zeigt eine beispielhafte schematische Abbildung, die die galvanisierte Struktur gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines matten Chromüberzugs zeigt, und die 8 ist eine beispielhafte Abbildung, die eine Ausführungsform gemäß dem herkömmlichen Galvanisierungsverfahren zum Bilden eines matten Chromüberzugs zeigt.
Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, zeigte das Ausgangsmaterial 20 beim Galvanisieren mit Hilfe des herkömmlichen Galvanisierungsverfahrens zum Bilden eines matten Chromüberzugs einen Glanz auf der matten, mit Nickel überzogenen Schicht 23, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht 22 gebildet wurde, und wenn eine Graphik mittels des Laserätzverfahrens auf die mit Chrom überzogene Schicht 25 geätzt wurde, nahmen das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen aufgrund des Entfernens der mit Chrom überzogenen Schicht 25 oder der MP mit Nickel überzogenen Schicht 24 ab. Wenn die mit Chrom überzogene Schicht 25 eine gefärbte, mit Chrom überzogene Schicht 25, wie beispielsweise eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht, war, wurde daneben nicht der gewünschte Farbeffekt erhalten, da die gefärbte, mit Chrom überzogene Schicht 25 durch den Laserätzprozess entfernt wurde.
Das Galvanisierungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch eine Graphik umfassen, deren äußeres Erscheinungsbild, Korrosionsbeständigkeit, Abriebfestigkeit und dergleichen nicht abnehmen, weil eine lasergeätzte Schicht durch Laserätzen der mit Nickel überzogenen Schicht (z. B. der einlagig, mit Nickel überzogenen Schicht, wie beispielsweise der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht, der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht oder der matten, mit Nickel überzogenen Schicht oder der mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht) gebildet wird und anschließend eine gewöhnliche Überzugsschicht auf der lasergeätzten Schicht gebildet wird. Die gewöhnliche Überzugsschicht kann eine mit Chrom überzogene Schicht sein und kann eine MP mit Nickel überzogene Schicht, eine mit Chrom überzogene Schicht, die auf der MP mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und dergleichen umfassen.
Die 9 zeigt eine beispielhafte schematische Abbildung einer galvanisierten Struktur als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Graphik unter Verwenden eines Laserätzprozesses an einer mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, die eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst, auf einen matten Untergrund geätzt wurde sowie die vergrößert dargestellte lasergeätzte Schicht und die 10 zeigt eine beispielhafte Abbildung, die eine Graphik auf einem matten Untergrund gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, kann eine Graphik auf einen matten Untergrund geätzt werden, ohne das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen zu vermindern, weil eine lasergeätzte Schicht 260 durch Laserätzen einer matten, mit Nickel überzogenen Schicht 230 gebildet wird und eine gewöhnliche Überzugsschicht, wie beispielsweise eine mit Chrom überzogene Schicht 250, auf der lasergeätzten Schicht 260 gebildet wird.
Die 11 ist eine beispielhafte Abbildung, die Verfahren eines Laserätzprozesses, einer Ultraschallwäsche und einer elektrolytischen Entfettung der mehrlagig mit Nickel überzogenen Schicht, die eine matte, mit Nickel überzogene Schicht 230 umfasst, als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die mit Nickel überzogene Schicht kann auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials 200 gebildet werden und – vor dem Bilden der mit Nickel überzogenen Schicht – kann eine mit Kupfer überzogene Schicht 210 auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials 200 gebildet werden, um leistungsmindernde Einflüsse abzupuffern (erste Schritt a). Die mit Nickel überzogene Schicht aus der 11 kann eine mehrlagig mit Nickel überzogene Schicht sein, die eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst. Ferner kann die lasergeätzte Schicht 260 durch Laserätzen einer Graphik auf die mit Nickel überzogene Schicht gebildet werden (zweiter Schritt b).
Zudem kann die Dicke der lasergeätzten Schicht, die durch den Laserätzprozess gebildet wurde, etwa 0,001 bis 100 μm betragen. Der Glanz der Graphik kann durch die Dicke der lasergeätzten Schicht gesteuert werden, und, wenn die in der Ausführungsform geätzte Dicke sehr klein ist, kann eine nahezu vollständig matte Graphik auf den matten Untergrund geätzt werden, wenn die Ätzdicke jedoch zunimmt, kann die trüb-matte Graphik durch die mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht 220 unter der matten, mit Nickel überzogenen Schicht 230 einen nahezu mittelmäßig starken Glanz erhalten. Anders ausgedrückt, kann das Ausmaß der Mattigkeit der Graphik durch die Ätzdicke gesteuert werden.
Daneben können Verunreinigungen, die aus dem Laserätzprozess herrühren, entfernt werden und die Oberfläche kann mittels einer Ultraschallwäsche und einer elektrolytischen Entfettung gewaschen werden (c). Die elektrolytische Entfettung ist ein Verfahren des Waschens des überzogenen Artikels als Kathode oder Anode mittels Elektrolyse und durch diesen Prozess kann das qualitativ hochwertige Erscheinungsbild des Überzugs erhalten bleiben.
Des Weiteren kann die mit Chrom überzogene Schicht 250 auf der lasergeätzten Schicht 260 gebildet werden (dritter Schritt) und die MP mit Nickel überzogene Schicht 240 kann zur Verteilung des Korrosionsstroms auf der lasergeätzten Schicht 260 gebildet werden, und anschließend können die mit Chrom überzogene Schicht 250 und dergleichen gebildet werden (d).
Aufgrund der sehr kleinen Dicke der MP mit Nickel überzogenen Schicht 240 und der mit Chrom überzogenen Schicht 250 kann zum anderen das Freilegen der Graphik, die auf die lasergeätzte Schicht 260 geätzt wurde, nicht beeinträchtigt werden und die gewünschte Graphik kann durch den Laserätzprozess erhalten werden, ohne dass das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen vermindert werden, weil die Galvanisierung, bei dem die Graphik auf einen matten Untergrund geätzt wird, durch Bilden der gewöhnlichen Überzugsschicht nach dem Laserätzen der matten, mit Nickel überzogenen Schicht 230 abgeschlossen werden kann. Wenn die mit Chrom überzogene Schicht 250 eine gefärbte, mit Chrom überzogene Schicht 250, wie beispielsweise eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht, ist, können zudem verschiedene Farbeffekte erhalten werden, da die mit Chrom überzogene Schicht 250 durch den Laserätzprozess nicht beeinträchtigt wird.
Bei dem Oberflächenbehandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann mit einem Laserätzprozess eine gewünschte Graphik auf eine Materialschicht geätzt werden, ohne das äußere Erscheinungsbild, die Korrosionsbeständigkeit, die Abriebfestigkeit und dergleichen zu vermindern, indem eine mit Nickel überzogene Schicht lasergeätzt wird und anschließend eine gewöhnliche Überzugsschicht auf der lasergeätzten Schicht gebildet wird, und nicht die Materialoberfläche lasergeätzt wird.
Unter Berücksichtigung der relativen Wichtigkeit des äußeren Erscheinungsbildes von Produkten für die Produktauswahl für Kunden können durch eine Steuerung des Glanzes der Graphik entsprechend der Ätzdicke der mit Nickel überzogenen Schicht ferner die Marktgängigkeit sowie eine Förderung und Aufwertung des Produktimages gesteigert werden und dadurch kann ein herausragendes oder angesehenes Markenimage geschaffen werden.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen derselben ausführlich beschrieben. Fachleute werden jedoch erkennen, dass Änderungen oder Modifikationen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem eigentlichen Sinn der Erfindung, deren Umfang in den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2012-58296 [0001]

Claims

Verfahren zum Aufgalvanisieren eines Metalls auf die Oberfläche eines Materials unter Verwenden eines Laserätzprozesses, umfassend: Bilden einer mit Nickel überzogenen Schicht auf der Oberfläche eines Ausgangsmaterials; Bilden einer lasergeätzten Schicht durch Laserätzen einer Graphik auf die mit Nickel überzogene Schicht; und Bilden einer mit Chrom überzogenen Schicht auf der lasergeätzten Schicht.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bilden einer lasergeätzten Schicht ferner das Entfernen einer Vielzahl von Verunreinigungen, die aus dem Laserätzen herrühren, und das Waschen der Oberfläche mittels Ultraschallwäsche und elektrolytischem Entfetten nach dem Bilden der lasergeätzten Schicht umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bilden einer mit Nickel überzogenen Schicht ferner das Bilden einer mit Kupfer überzogenen Schicht auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials vor dem Bilden der mit Nickel überzogenen Schicht umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bilden einer mit Chrom überzogenen Schicht ferner das Bilden einer MP (mikroporösen) mit Nickel überzogenen Schicht auf die lasergeätzte Schicht vor dem Bilden der mit Chrom überzogenen Schicht umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 4, bei dem das Bilden der mit Nickel überzogenen Schicht ferner das Bilden einer mit Kupfer überzogenen Schicht auf der Oberfläche des Ausgangsmaterials vor dem Bilden der mit Nickel überzogenen Schicht umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit Nickel überzogene Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus: einer glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht, einer mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht und einer matten, mit Nickel überzogenen Schicht.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit Nickel überzogene Schicht eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit Nickel überzogene Schicht eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht und eine matte mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit Nickel überzogene Schicht eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit Nickel überzogene Schicht, eine mittelmäßig glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, eine matte, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der mittelmäßig glänzenden, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, und eine glänzende, mit Nickel überzogene Schicht, die auf der matten, mit Nickel überzogenen Schicht gebildet ist, umfasst.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der lasergeätzten Schicht etwa 0,001 bis 100 μm beträgt.
Galvanisierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die mit Chrom überzogene Schicht eine weiße, mit Chrom überzogene Schicht oder eine dunkle, mit Chrom überzogene Schicht ist.