DE102015113245A1 - A method of manufacturing a component having at least one chrome-plated portion and a component produced by the method - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit mindestens einem verchromten Bereich und ein nach dem Verfahren hergestelltes Bauteils beschrieben, wobei in einem ersten Schritt ein galvanisierbares Bauteil aus einem Kunststoff hergestellt wird. Auf das Bauteil wird mittels eines galvanischen Verfahrens eine Kupferschicht und anschließend auf die Kupferschicht eine nicht galvanisierbare Lackschicht aufgebracht. Danach wird die nicht galvanisierbare Lackschicht in zumindest einem Bereich mittels eines Lasers abgetragen und in einem nachgelagerten Verfahrensschritt erfolgt mittels eines galvanischen Verfahrens eine Chrombeschichtung in dem mindestens einen Bereich.A method for producing a component having at least one chromed region and a component produced by the process are described, wherein in a first step, a galvanisable component is produced from a plastic. On the component is applied by means of a galvanic process, a copper layer and then on the copper layer, a non-galvanisable lacquer layer. Thereafter, the non-galvanisable lacquer layer is removed in at least one area by means of a laser and in a subsequent process step by means of a galvanic process, a chromium coating in the at least one area.
Description
Es werden ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit mindestens einem verchromten Bereich und ein nach dem Verfahren hergestellten Bauteil mit mindestens einem verchromten Bereich beschrieben. The invention relates to a method for producing a component having at least one chrome-plated area and to a component produced by the method having at least one chrome-plated area.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Verchromen von Kunststoffteilen bekannt. Beispielsweise können partiell verchromte Kunststoffteile mittels eines Mehrkomponentenspritzgussverfahrens oder durch ein Zusammenfügen eines verchromten Bauteils mit einem nichtverchromten Kunststoffbauteil realisiert werden. Darüber hinaus sind Galvanisierungsverfahren bekannt, die ein Verchromen von Kunststoffteilen ermöglichen. Various methods for chromium plating of plastic parts are known from the prior art. For example, partially chromed plastic parts can be realized by means of a multi-component injection molding process or by joining a chromium-plated component with a non-chrome-plated plastic component. In addition, plating processes are known which enable chrome plating of plastic parts.
Ein partielles Beschichten von Kunststoffteilen mit einer Chromschicht weist bei einem Mehrkomponentenspritzgussverfahren vor allem Nachteile in der Beschränkung durch die Prozessführung auf. Darüber hinaus bestehen Beschränkungen im Hinblick auf die verwendbaren Werkstoffe. Bei einem Mehrkomponentenspritzgussverfahren ist es beispielsweise nicht möglich sehr feine Linien darzustellen. Linien mit nur 1 Millimeter Breite können in einem derartigen Verfahren nicht realisiert werden. Dadurch ist auch die Darstellung komplexer Symbole durch die Werkzeugauslegung stark begrenzt. A partial coating of plastic parts with a chromium layer has in a multi-component injection molding process especially disadvantages in the limitation by the process management. In addition, there are restrictions with regard to the materials that can be used. In a multi-component injection molding process, for example, it is not possible to represent very fine lines. Lines only 1 millimeter wide can not be realized in such a process. As a result, the representation of complex symbols is greatly limited by the tool design.
Auch bei einem Zusammenfügen von verchromten Bauteilen mit unverchromten Kunststoffbauteilen lassen sich nur beschränkte Strukturen und Motive darstellen. Insbesondere lassen sich nur Strukturen mit einer gewissen Mindestbreit erzeugen, da ansonsten das verchromte Bauteil leicht brechen könnte. Even when assembling chrome-plated components with chrome-plated plastic components, only limited structures and motifs can be represented. In particular, only structures can be produced with a certain minimum width, since otherwise the chrome-plated component could easily break.
Ein weiterer Nachteil bei einem Mehrkomponentenspritzgussverfahren liegt darin, dass nur Materialpaarungen eingesetzt werden können, die einen festen Haftungsverbund untereinander eingehen. Another disadvantage of a multi-component injection molding process is that only material pairings can be used that form a strong adhesion bond with each other.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Galvanisierungsverfahren bekannt, bei welchen hinterleuchtbare Kunststoffe mit einer Chromschicht versehen werden. Damit hinterleuchtbare Abschnitte nicht beschichtet werden, ist es bekannt diese Abschnitte mit einer Schutzschicht abzudecken. Furthermore, electroplating processes are known from the prior art, in which backlit plastics are provided with a chromium layer. In order that backlit sections are not coated, it is known to cover these sections with a protective layer.
So offenbart beispielsweise
Ferner offenbart
Es sind jedoch keine Verfahren bekannt, die nur eine partielle Chrom-Beschichtung eines Kunststoffbauteils ermöglichen, wobei sehr feine Strukturen durch eine Chromschicht gebildet werden können. However, there are no known methods that allow only a partial chromium coating of a plastic component, with very fine structures can be formed by a chromium layer.
Es ist daher Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit mindestens einem verchromten Bereich sowie ein derartiges Bauteil anzugeben, wobei das Bauteil sehr feine verchromte Bereiche aufweist. It is therefore an object to provide a method for producing a component having at least one chromed region and such a component, wherein the component has very fine chrome-plated regions.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen technischen Merkmalen gelöst. Zudem wird die Aufgabe durch ein gemäß dem Verfahren hergestelltes Bauteil gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben. The object is achieved by a method having the features specified in claim 1. In addition, the object is achieved by a component produced according to the method. Advantageous developments are specified in the dependent claims in detail.
Ein die vorstehende Aufgabe lösendes Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit mindestens einem verchromten Bereich weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- – Herstellen eines galvanisierbaren Bauteils aus einem Kunststoff,
- – Aufbringen einer Kupferschicht auf das Bauteil durch ein galvanisches Verfahren,
- – Aufbringen einer nicht galvanisierbaren Lackschicht auf die Kupferschicht,
- – Abtragen der nicht galvanisierbaren Lackschicht in zumindest einem Bereich mittels eines Lasers, und
- – Abscheiden einer Chromschicht durch ein galvanisches Verfahren auf die Kupferschicht in dem mindestens einen Bereich des Bauteils, in dem die Lackschicht abgetragen worden ist.
- - producing a galvanisierbaren component from a plastic,
- Applying a copper layer to the component by a galvanic process,
- Application of a non-plateable lacquer layer to the copper layer,
- - Removal of the non-galvanisable lacquer layer in at least one area by means of a laser, and
- - depositing a chromium layer by a galvanic process on the copper layer in the at least one region of the component in which the lacquer layer has been removed.
Durch das Verfahren lassen sich sehr feine Strukturen auf einem Bauteil darstellen, wobei die Strukturen durch eine Chromschicht gebildet werden. Die Chromschicht kann dabei als sehr feine Chromlinie in die freigelegten Bereiche eingebracht werden. Insbesondere müssen bei dem Verfahren keine Bereiche abgedeckt werden. Beim Stand der Technik mit abgedeckten Bereichen sind feine Strukturen, beispielsweise mit einer Breite von 1 Millimeter, nur schwer oder nicht realisierbar. Bei dem Verfahren erfolgt vorteilhafterweise eine großflächige und einfache Beschichtung des Bauteils mit einer Kupferschicht und anschließend mit einer nicht galvanisierbaren Lackschicht. Auch dies bietet gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Vorteile, da keine speziellen und aufwendigen Maßnahmen ergriffen werden müssen, um einen Bereich auszusparen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht nun darin, dass die Bereiche, welche mit einer Chromschicht versehen werden sollen durch Laserabtrag der nicht galvanisierbaren Lackschicht erzeugt werden. Mittels des Lasers lassen sich sehr feine Strukturen in die Lackschicht einbringen, die beispielsweise eine Breite von weniger als 1 Millimeter aufweisen. Nach dem Einbringen solcher Bereiche in die nicht galvanisierbare Lackschicht durch Materialabtrag erfolgt ein Abscheiden einer Chrom-Schicht mittels eines galvanischen Verfahrens, wobei sich Chrom auf den freigelegten Kupferbereichen in dem mindestens einem Bereich des Bauteils ablagert. By the method, very fine structures can be represented on a component, wherein the structures are formed by a chromium layer. The chrome layer can be introduced as a very fine chrome line in the exposed areas. In particular, no areas need to be covered in the process. In the prior art with covered areas are fine structures, for example, with a width of 1 millimeter, difficult or impossible to realize. In the method advantageously takes place a large-scale and simple coating of the component with a copper layer and then with a non-electrodepositable lacquer layer. This also offers advantages over the methods known from the prior art, since no special and expensive measures must be taken to save an area. A further advantage of the method consists in the fact that the areas which are to be provided with a chromium layer are produced by laser ablation of the non-plateable lacquer layer. By means of the laser, very fine structures can be introduced into the lacquer layer, which for example have a width of less than 1 millimeter. After the introduction of such areas into the non-galvanisable lacquer layer by removal of material, a chromium layer is deposited by means of a galvanic process, with chromium depositing on the exposed copper areas in the at least one area of the component.
Das Bauteil kann aus einem galvanisierbaren Kunststoff in einem Spritzgießprozess hergestellt werden. In einem Spritzgussprozess lassen sich auf einfache Art und Weise verschiedene Bauteilformen realisieren. Das Bauteil kann beispielsweise eine Komponente eines Verkleidungsteils in einem Kraftfahrzeug oder eine Komponente von Einheiten in einem Kraftfahrzeug sein. Hierbei ist beispielsweise die Ausbildung von verchromten Lamellen für Luftausströmer zu nennen. Weiterhin ist es möglich, Bedienelemente mit einer entsprechenden Chrombeschichtung herzustellen. In weiteren Ausführungsformen können auch Oberflächen in einem Fahrzeuginnenraum aus Kunststoff eine feine verchromte Struktur aufweisen. Um derartige Verkleidungsteile herzustellen, wurden im Stand der Technik bisher verchromte Bauteile in entsprechende Öffnungen in einem Kunststoffteil eingesetzt. Durch die vorstehend genannten Einschränkungen im Hinblick auf die Materialverträglichkeit und Materialstärke, konnten bisher sehr feine Linien, Buchstaben, Zeichen und Symbole nicht realisiert werden. The component can be produced from a galvanisable plastic in an injection molding process. In an injection molding process, different component shapes can be realized in a simple way. The component may for example be a component of a trim part in a motor vehicle or a component of units in a motor vehicle. Here, for example, the formation of chrome fins for air vents to call. Furthermore, it is possible to produce controls with a corresponding chrome coating. In further embodiments, surfaces in a plastic vehicle interior may also have a fine chrome-plated structure. In order to produce such trim parts, previously chromed components have been used in corresponding openings in a plastic part in the prior art. Due to the aforementioned limitations in terms of material compatibility and material thickness, so far very fine lines, letters, characters and symbols could not be realized.
Das Bauteil kann auch aus einem nicht galvanisierbaren Kunststoff in einem Spritzgießprozess hergestellt und anschließend kann eine galvanisierbare Schicht auf das Bauteil aufgebracht oder die Oberfläche des Bauteils galvanisierbar gemacht werden. The component can also be made of a non-galvanisable plastic in an injection molding process and then a galvanisable layer can be applied to the component or the surface of the component can be made galvanisable.
Der Bereich kann beispielsweise ein Muster, ein Symbol und/oder ein Zeichen aufweisen. So können auch mehrere Bereiche vorgesehen sein, welche zusammen einen Schriftzug, eine Zeichenkette oder grafische Darstellungen umfassen. Auch eine Kombination der vorstehend genannten Ausbildungen ist möglich. The area may, for example, have a pattern, a symbol and / or a character. Thus, several areas can be provided, which together comprise a lettering, a string or graphic representations. A combination of the aforementioned training is possible.
Der Kunststoff kann vorzugsweise ein ABS-Kunststoff (Acrylnitril-Butandien-Styrol) oder ein ABS-Polycarbonat-Blend sein. Darüber hinaus kann als Kunststoff auch ein PA (Polyamid) verwendet werden. Derartige Kunststoffe eignen sich für galvanische Verfahren und können ebenfalls in Spritzgießverfahren in beliebige Formen gebracht werden. The plastic may preferably be an ABS plastic (acrylonitrile-butadiene-styrene) or an ABS-polycarbonate blend. In addition, as a plastic and a PA (polyamide) can be used. Such plastics are suitable for galvanic processes and can also be brought into any shape by injection molding.
Dabei kann das Herstellen des galvanisierbaren Bauteils aus Kunststoff folgende Schritte aufweisen:
- – Beizen des Kunststoffs und Herauslösung der Butadien-Komponente, und
- – Einlagern von Palladiumkeimen in Aktvierungs- und Beschleunigungsbädern.
- - Pickling of the plastic and removal of the butadiene component, and
- - Storage of palladium bacteria in activation and acceleration baths.
In diesen vorgelagerten Herstellungsschritten wird das Kunststoffbauteil für eine Beschichtung mit Kupfer vorbereitet. An die Palladiumkeime können anschließend Kupferatome angelagert werden, wobei hierüber die Kupferschicht ausgebildet wird. Das Aufbringen der Kupferatome wird solange durchgeführt, bis eine Mindestschichtdecke von 2 μm erreicht wird. Auf die Kupferschicht wird anschließend eine Lackschicht aufgebracht und die Lackschicht wird mittels Laserabtrag in den Bereichen freigelegt. In these upstream production steps, the plastic component is prepared for a coating with copper. Copper atoms can then be deposited on the palladium nuclei, the copper layer being formed over this. The copper atoms are applied until a minimum layer thickness of 2 μm is achieved. Subsequently, a lacquer layer is applied to the copper layer and the lacquer layer is exposed by laser ablation in the areas.
Bei dem Verfahren kann das Bauteil vollflächig mit einer Kupferschicht und die Kupferschicht mit einer Lackschicht versehen werden. Jedoch ist es auch möglich nur bestimmte Bereiche mit einer Kupferschicht und anschließend einer Lackschicht zu versehen. In the method, the component can be provided over the entire surface with a copper layer and the copper layer with a lacquer layer. However, it is also possible to provide only certain areas with a copper layer and then a lacquer layer.
Ein nach den vorstehend genannten Verfahren hergestelltes Bauteil aus Kunststoff mit mindestens einem verchromten Bereich kann mindestens einen Bereich aufweisen, der mindestens einen Abschnitt mit einer Breite < 1,5 mm aufweist. A plastic component manufactured according to the above-mentioned method with at least one chromed area can have at least one area which has at least one section with a width of <1.5 mm.
Zwischen dem Kunststoffbauteil und der Kupferschicht können auch Haftvermittler aufgebracht sein. Beispielsweise wird eine Haftvermittlerschicht aufgebracht, welche nicht in der Kupferschicht integriert ist. Adhesion promoters can also be applied between the plastic component and the copper layer. For example, a bonding agent layer is applied, which is not integrated in the copper layer.
Weitere Vorteile, Merkmale sowie Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Further advantages, features and design options will become apparent from the following description of the figures of non-limiting embodiments to be understood.
In den Zeichnungen zeigt: In the drawings shows:
In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Teile und Verfahrensschritte entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben wird. Ferner wird darauf verzichtet Bestandteile und Verfahrensschritte darzustellen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Parts and method steps denoted by like reference characters in the drawings substantially correspond to each other unless otherwise specified. Further, it is omitted to illustrate and describe components and method steps that are not essential to understanding the teachings disclosed herein.
In einem ersten Schritt erfolgt die Herstellung
Nach dem Aushärten des Kunststoffbauteils erfolgt in einem nächsten Bearbeitungsschritt die Vorbehandlung
Anschließend erfolgt in einem nächsten Bearbeitungsschritt das Aufbringen
Anschließend erfolgt das Aufbringen
Die Kunststoff- oder Lackschicht
In einem weiteren Verfahrensschritt ist es möglich, eine bestimmte Oberflächenstruktur auf oder in die Lack- oder Kunststoffschicht auf- oder einzubringen. Beispielsweise können auch bestimmte Strukturen in der Oberfläche erzeugt werden, die ein haptisches Erfassen der Strukturen ermöglichen. Darunter fallen regelmäßige und unregelmäßige Strukturen. Ein Beispiel für unregelmäßige Strukturen ist eine Lederoberfläche. Dabei werden Vertiefungen und Erhebungen in die Lack- oder Kunststoffschicht eingebracht, sodass ein optisch und haptisch wahrnehmbares Ledermuster erzeugt wird. Regelmäßige Strukturen umfassen beispielsweise definierte Anordnungen von Oberflächenausbildungen, beispielsweise eine parallele Anordnung von Erhebungen und Vertiefungen. In a further method step, it is possible to apply or incorporate a specific surface structure onto or into the lacquer or plastic layer. For example, it is also possible to generate certain structures in the surface which allow haptic detection of the structures. These include regular and irregular structures. An example of irregular structures is a leather surface. In the process, recesses and elevations are introduced into the lacquer or plastic layer, so that an optically and haptically perceptible leather pattern is produced. Regular structures include, for example, defined arrangements of surface formations, for example a parallel arrangement of elevations and depressions.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt erfolgt ein Abtragen
Die Abtragung von Bereichen der Lackschicht
Nachdem Bereiche
Nach dem Aufbringen
Ferner ist es bei dem Verfahren möglich, dass komplette Bauteil den vorgenannten Verfahrensschritten zu unterwerfen oder nur einen Teilbereich des Bauteils. Furthermore, in the method it is possible to subject the complete component to the aforementioned method steps or only a partial area of the component.
Die
Das Herstellen des Kunststoffkörpers
Das fertige Bauteil kann anschließend noch mit einer Klarlackschicht versehen werden. Das hierin beschriebene Verfahren ermöglicht auf einfach Art und Weise das Erzeugen von sehr feinen Chromstrukturen auf Kunststoffkörpern
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Herstellung manufacturing
- 12 12
- Vorbehandlung preparation
- 14 14
- Aufbringen apply
- 16 16
- Aufbringen apply
- 18 18
- Abtragen wear
- 20 20
- Verchromen chroming
- 30 30
- Kunststoffkörper Plastic body
- 32 32
- Kupferschicht copper layer
- 34 34
- Lackschicht paint layer
- 36 36
- Bereich Area
- 38 38
- Chromschicht chromium layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202013009793 U1 [0007, 0007, 0008] DE 202013009793 U1 [0007, 0007, 0008]
Claims (8)
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DE102015113245.1A DE102015113245A1 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | A method of manufacturing a component having at least one chrome-plated portion and a component produced by the method |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=57908056
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DE102015113245.1A Withdrawn DE102015113245A1 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | A method of manufacturing a component having at least one chrome-plated portion and a component produced by the method |
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2015
- 2015-08-11 DE DE102015113245.1A patent/DE102015113245A1/en not_active Withdrawn
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