DE102019200246B4

DE102019200246B4 - Verfahren zum Beschichten eines Bremskörpers, Bremskörper

Info

Publication number: DE102019200246B4
Application number: DE102019200246.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wagner; Ilja Potapenko; Herbert Gruhn; Stefan Klein; Stefan Schaefer; Kangjian Wu
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Buderus Guss GmbH
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2039-01-11
Also published as: FR3091710A1; DE102019200246A1; FR3091710B1

Abstract

Verfahren zum Beschichten eines Bremskörpers (1) für eine Fahrzeugbremse (2) mit den Schritten:a) Bereitstellen eines Bremskörpers (1),b) Glätten einer Reibfläche (3) des Bremskörpers (1) mittels Flachschleifen und/oder Polieren, wobei die Reibfläche (3) auf eine gemittelte Rautiefe von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet wird,c) Aufbringen zumindest einer verschleißfesten Beschichtung (5) mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die geglättete Reibfläche (3), wobei die verschleißfeste Beschichtung (5) mit einer Dicke von wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm hergestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bremskörpers, insbesondere einer Bremsscheibe, für eine Fahrzeugbremse.
Ferner betrifft die Erfindung einen Bremskörper, insbesondere eine Bremsscheibe, für eine Fahrzeugbremse.
Stand der Technik
Bremskörper für Bremsen von Fahrzeugen, insbesondere Bremsscheiben oder Bremsscheibenringe, müssen heutzutage insbesondere hohen mechanischen und thermischen Belastungen standhalten. Bei dauerhaft hoher Bremsbelastung mit insbesondere häufigen Wechseln von hohen und niedrigen Temperaturen (Thermoschock) können sich aufgrund von Wärmespannungen in dem Bremskörper Risse bilden, die eine Festigkeit des Bremskörpers reduzieren können. Darüber hinaus kann durch Feuchtigkeit, insbesondere Wasser, und insbesondere im Winter durch Streusalz eine Oberfläche des Bremskörpers, insbesondere eine Reibfläche des Bremskörpers, korrodieren. Um diesen Problemen zu begegnen, sind Verfahren bekannt, um Reibflächen von Bremskörpern mit einer verschleiß- und korrosionsfesten Beschichtung zu versehen. So offenbart die Offenlegungsschrift DE 10 2011 056 307 A1 ein Verfahren zum Beschichten einer Reibflächen aufweisenden Bremsscheibe, wobei die Reibflächen der Bremsscheibe oberflächenbehandelt werden unter Ausbildung einer mikroskopisch homogenen oder inhomogenen Konturierung derselben. Anschließend erfolgt ein unter Zwischenanordnung einer Haftvermittlungsschicht mittelbares oder unmittelbares Aufbringen einer Verschleißschutzbeschichtung auf die mikroskopisch konturierten Reibflächen.
Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift DE 101 21 601 A1 eine Bremsscheibe bekannt, welche an ihrer Oberfläche mit einer korrosions- sowie oxidationsbeständigen Beschichtung versehen ist. Darüber hinaus beschreibt die Patentschrift EP 2 122 004 B1 ein Verfahren zum Herstellen einer beschichteten Bremsscheibe, wobei eine Oberfläche der Bremsscheibe zum Einbringen einer vorbestimmten dreidimensionalen Oberflächenbeschaffenheit mit Erhebungen und Vertiefungen oberflächenveredelt wird. Dabei werden ein erstes Material und ein zweites Material jeweils auf wenigstens einen Teilbereich der oberflächenveredelten Oberfläche der Bremsscheibe aufgedampft. Auch die Patentschrift US 8 893 863 B2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe, wobei ein erstes Material und ein zweites Material auf eine Oberfläche der Bremsscheibe aufgebracht werden. Die Druckschrift DE 10 2011 089 848 A1 offenbart ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung einer Reibfläche einer Bremsscheibe, bei welcher vor dem Aufbringen einer Beschichtung Druckeigenspannungen in einer Oberfläche der Reibfläche erzeugt werden. Die Druckeigenspannungen erhöhen eine Dauerfestigkeit der Bremsscheibe. Die Druckschrift DE 10 2011 089 918 A1 offenbart eine Bremsscheibe mit einer Reibfläche, wobei die Reibfläche eine Oberflächenbeschichtung aufweist, die nach dem Aufbringen fein bearbeitet ist. Die Druckschrift DE 10 2011 089 923 A1 offenbart ein Verfahren zur Beschichtung einer Reibfläche einer Bremsscheibe, wobei die Reibfläche eine thermisch aufgebrachte Oberflächenbeschichtung aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das Verfahren mit folgenden Schritten durchzuführen: a) Bereitstellen eines Bremskörpers, b) Glätten einer Reibfläche des Bremskörpers, wobei die Reibfläche zumindest bereichsweise auf eine gemittelte Rautiefe R_z von kleiner als oder gleich 6 µm, insbesondere kleiner als oder gleich 4 µm, geglättet wird, c) Aufbringen zumindest einer verschleißfesten Beschichtung mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die Reibfläche, wobei die verschleißfeste Beschichtung mit einer Dicke von wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm, insbesondere wenigstens 3 µm und höchstens 20 µm, vorzugsweise wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm, hergestellt wird. Die Rautiefe ist vorliegend ein Abstand zwischen einer höchsten und einer tiefsten Stelle eines Oberflächenprofils der Reibfläche. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass eine besonders dünne oder eine geringe Dicke aufweisende verschleißfeste Beschichtung auf insbesondere die Reibfläche oder alternativ die Zwischenschicht aufgebracht wird. Die verschleißfeste Beschichtung erfordert somit besonders wenig Material, ist damit kosten- und gewichtssparend, und weist insbesondere aufgrund ihrer geringen Dicke eine geringe Eigenspannung oder Schichteigenspannung auf. Insbesondere durch die geringe Dicke und damit die geringe Eigenspannung wird ein zuverlässiges Haften der verschleißfesten Beschichtung auf insbesondere der Reibfläche oder der Zwischenschicht und damit eine hohe Lebensdauer des beschichteten Bremskörpers gewährleistet. Dabei wird durch das Glätten mittels Flachschleifen und/oder Polieren, der Reibfläche auf die besonders geringe Rautiefe R_Z von höchstens 6 µm gewährleistet, dass die aufzubringende oder aufgebrachte verschleißfeste Beschichtung mit der geringen Dicke und damit vorteilhaften Haftungseigenschaften ausbildbar ist. Zur Gewährleistung einer besonders zuverlässigen Haftung der verschleißfesten Beschichtung auf insbesondere der Reibfläche ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Dicke der verschleißfesten Beschichtung größer ist als eine doppelte Rautiefe R_Z der Reibfläche. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der geringen Dicke der verschleißfesten Beschichtung eine Nachbearbeitung, insbesondere ein nachträgliches Flachschleifen oder Abdünnen, der verschleißfesten Beschichtung nicht notwendig ist.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Werkstoff für die verschleißfeste Beschichtung ein Carbid, ein Borid, ein Nitrid und/oder ein Metall oder eine Metalllegierung verwendet wird. Der Vorteil hierbei ist, dass durch den jeweiligen Werkstoff ein besonders effektiver Verschleißschutz gewährleistet wird. Das Nitrid ist vorzugsweise ein Metallnitrid, insbesondere CrN, TiN, NbN, TaN, AlCrN, CrAlN, AlTiN, AlCrTiN oder TiAlCrN. Alternativ oder zusätzlich ist als Werkstoff ein Metallnitrid in einer SiN-Matrix vorgesehen, insbesondere TiN in Si₃N₄. Das Carbid ist insbesondere TiCN. Vorzugsweise wird der Werkstoff für die verschleißfeste oder die jeweilige verschleißfeste Beschichtung derart gewählt, dass es intrinsisch korrosions- und verschleißbeständig ist.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Zwischenschicht zumindest eine haftvermittelnde Beschichtung aufgebracht wird, wobei die haftvermittelnde Beschichtung mit einer Dicke von wenigstens 0,001 µm und höchstens 1 µm, insbesondere wenigstens 0,01 µm und höchstens 1 µm, hergestellt wird. Der Vorteil hierbei ist, dass durch die haftvermittelnde Schicht eine besonders zuverlässige Haftung der verschleißfesten Beschichtung auf der Reibfläche gewährleistet wird. Dies erhöht die Lebensdauer des Bremskörpers zusätzlich. Alternativ oder zusätzlich ist die haftvermittelnde Beschichtung als Spannungsausgleichs-, Wärmeausdehnungsausgleichs- und/oder Korrosionsschutzschicht ausgebildet. Eine Ausbildung als Wärmeausdehnungsausgleichsschicht ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Unterschied zwischen einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Bremskörpers und einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verschleißfesten Beschichtung auszugleichen. Eine Ausbildung als Korrosionsschutzschicht ist vorzugsweise dazu vorgesehen, einen zusätzlichen Korrosionsschutz für den Bremskörper, insbesondere die Reibfläche, zu gewährleisten.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass als Werkstoff für die haftvermittelnde Beschichtung ein Carbid, ein Nitrid und/oder ein Metall verwendet wird. Der Vorteil hierbei ist, dass durch den jeweiligen Werkstoff insbesondere eine effektive Haftvermittlung gewährleistet wird. Als Metall wird vorzugsweise Cr, Ti, Ta, W oder eine Verbindung daraus, insbesondere ein Nitrid oder Carbid, verwendet.
Vorzugsweise wird/werden die verschleißfeste Beschichtung und/oder die haftvermittelnde Beschichtung durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern aufgebracht. Der Vorteil hierbei ist, dass die verschleißfeste Beschichtung und/oder die haftvermittelnde Beschichtung besonders zuverlässig, insbesondere dicht und/oder mit vorgebbarer Dicke, aufgebracht werden. Das Vakuumbeschichtungsverfahren ist insbesondere ein physikalisches Gasphasenabscheidungsverfahren, insbesondere ein Sputtern, ein thermisches Aufdampfen oder ein Elektronenstrahlverdampfen, oder ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren, insbesondere eine plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung oder eine Atomlagenabscheidung. Zur Gewährleistung einer Aufbringung einer besonders dichten Schicht, insbesondere einer von Defekten wie Poren, Löchern oder Rissen zumindest im Wesentlichen freien Schicht, erfolgt vorzugsweise ein Aufbringen durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Zwischenschicht zumindest eine korrosionsfeste Beschichtung aufgebracht wird, wobei die korrosionsfeste Beschichtung mit einer Dicke von wenigstens 1 µm und höchstens 20 µm, insbesondere wenigstens 5 µm und höchstens 20 µm, vorzugsweise wenigstens 5 µm und höchstens 15 µm, hergestellt wird. Der Vorteil hierbei ist, dass der Bremskörper, insbesondere die Reibfläche, durch die korrosionsfeste Beschichtung zuverlässig vor Korrosion geschützt wird. Dies erhöht die Lebensdauer des Bremskörpers zusätzlich. Alternativ oder zusätzlich ist die korrosionsfeste Beschichtung als Spannungsausgleichs- und/oder Wärmeausdehnungsausgleichsschicht ausgebildet.
Vorzugsweise wird die korrosionsfeste Beschichtung zwischen der Reibfläche und der haftvermittelnden Beschichtung aufgebracht. Der Vorteil hierbei ist, dass die Reibfläche besonders zuverlässig vor Korrosion geschützt wird. Darüber hinaus gewährleistet die auf der korrosionsfesten Beschichtung angeordnete oder aufgebrachte haftvermittelnde Beschichtung, dass auf dieser die verschleißfeste Beschichtung auf vorteilhafte Weise anordenbar oder aufbringbar ist. Zudem gewährleistet insbesondere die oberhalb der korrosionsfesten Beschichtung angeordnete verschleißfeste Beschichtung, dass mögliche Defekte wie beispielswiese Löcher oder Risse in der korrosionsfesten Beschichtung durch die verschleißfeste Beschichtung abgedeckt oder verschlossen werden.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die korrosionsfeste Beschichtung durch ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren aufgebracht wird. Der Vorteil hierbei ist, dass die korrosionsfeste Beschichtung auf einfache Art und Weise auf dem Bremskörper, insbesondere der Reibfläche, aufgebracht wird. Vorzugsweise ist das elektrochemische Beschichtungsverfahren ein galvanisches oder stromloses Verfahren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Werkstoff für die korrosionsfeste Beschichtung ein Metall oder eine Metalllegierung verwendet wird. Der Vorteil hierbei ist, dass durch den jeweiligen Werkstoff insbesondere ein effektiver Korrosionsschutz gewährleistet wird. Als Metalllegierung oder Metallverbindung wird vorzugsweise elektrochemisch abgeschiedenes Ni, Ni-P oder NiW, verwendet.
Der erfindungsgemäße Bremskörper, insbesondere eine Bremsscheibe, für eine Fahrzeugbremse gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 weist zumindest eine Reibfläche auf, wobei die Reibfläche zumindest bereichsweise auf eine gemittelte Rautiefe von kleiner als oder gleich 6 µm, insbesondere kleiner als oder gleich 4 µm, geglättet ist, und wobei zumindest eine verschleißfeste Beschichtung mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die Reibfläche aufgebracht ist, wobei die verschleißfeste Beschichtung mit einer Dicke von wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm, insbesondere wenigstens 3 µm und höchstens 20 µm, vorzugsweise wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm, hergestellt ist. Der Bremskörper zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er hergestellt ist durch das erfindungsgemäße Verfahren. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen

1 einen beschichteten Bremskörper gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen beschichteten Bremskörper gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zum Durchführen eines Verfahrens zum Beschichten des Bremskörpers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung einen vorzugsweise aus Grauguss oder einem Leichtmetall gefertigten Bremskörper 1, insbesondere eine Bremsscheibe, für eine hier nicht näher dargestellte Fahrzeugbremse 2, insbesondere eine Rekuperationsbremse, eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Der Bremskörper 1 weist vorliegend zwei Reibflächen 3 oder Bremsflächen auf, wobei der Einfachheit halber nur eine Reibfläche 3 dargestellt ist.
Die Reibfläche 3 weist zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe R_Z von kleiner als oder gleich 6 µm auf, insbesondere kleiner als oder gleich 4 µm.
Dabei ist die Rautiefe vorliegend ein Abstand zwischen einer höchsten und einer tiefsten Stelle eines Oberflächenprofils der Reibfläche 3. Der Bereich 7 der Reibfläche 3 mit der Rautiefe R_z ist zur Veranschaulichung vorliegend schraffiert dargestellt.
Auf der Reibfläche 3 ist eine haftvermittelnde Beschichtung 4 aufgebracht, wobei die haftvermittelnde Beschichtung 4 eine Dicke von wenigstens 0,001 µm und höchstens 1 µm aufweist, insbesondere wenigstens 0,01 µm und höchstens 1 µm. Optional sind mehrere haftvermittelnde Beschichtungen 4 auf der Reibfläche 3 aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 4 ist vorliegend aus einem Metall, insbesondere Cr, gebildet. Optional erfolgt insbesondere vor der Aufbringung einer korrosionsfesten Beschichtung ein (Plasma-, Ionen-) Ätz- oder Aktivierungsschritt in einem Vakuum. Dabei dient der Ätz- oder Aktivierungsschritt insbesondere zur Aktivierung oder Vorbehandlung der Reibfläche 3 zur Verbesserung der Haftung der korrosionsfesten Beschichtung.
Auf der haftvermittelnden Beschichtung 4 ist eine verschleißfeste Beschichtung 5 aufgebracht. Die verschleißfeste Beschichtung 5 ist somit mittelbar unter Zwischenanordnung der als Zwischenschicht dienenden haftvermittelnden Beschichtung 4 auf der Reibfläche 3 aufgebracht. Die verschleißfeste Beschichtung 5 weist eine Dicke von wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm auf, insbesondere wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm. Die verschleißfeste Beschichtung 5 ist vorliegend aus einem Metallnitrid, insbesondere CrAlN, AlCrN, CrN oder TaN, gebildet. Die Bildung der verschleißfesten Beschichtung 5 aus einem der genannten Werkstoffe gewährleistet, dass die verschleißfeste Beschichtung zusätzlich insbesondere korrosionsfest ist und damit insbesondere die Reibfläche 3 vor Korrosion schützt. Alternativ ist die verschleißfeste Beschichtung 5 unmittelbar, also ohne Zwischenanordnung der haftvermittelnden Beschichtung 4, auf die Reibfläche 3 aufgebracht. Optional sind mehrere verschleißfeste Beschichtungen 5 aufgebracht, wobei die mehreren verschleißfesten Beschichtungen 5 vorzugsweise als Multilagen oder Nanokomposite ausgeführt sind.
Die insbesondere eine Rautiefe R_z von kleiner als oder gleich 4 µm aufweisende Reibfläche 3 gewährleistet, dass eine besonders dünne, vorliegend eine Dicke von insbesondere wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm aufweisende verschleißfeste Beschichtung 5 auf insbesondere die Reibfläche 3 oder die haftvermittelnde Beschichtung 4 aufbringbar ist. Dies gewährleistet die Ausbildung einer besonders wenig Material beanspruchenden und damit gewichtssparenden Beschichtung, wobei zugleich eine zuverlässige Haftung der verschleißfesten Beschichtung 5 auf insbesondere der Reibfläche 3 oder der haftvermittelnden Beschichtung 4 gewährleistet ist. Zur Gewährleistung der zuverlässigen Haftung der verschleißfesten Beschichtung 4 auf insbesondere der Reibfläche 3 ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Dicke der verschleißfesten Beschichtung 4 größer ist als eine doppelte Rautiefe R_z der Reibfläche 3. So ist beispielsweise vorgesehen, dass bei einer Rautiefe R_z von 4 µm die Dicke der verschleißfesten Beschichtung wenigstens 8 µm beträgt. Durch die geringe Dicke der verschleißfesten Beschichtung 5 wird zudem gewährleistet, dass Haftungsprobleme dieser Beschichtung, insbesondere auf Grund von Schichteigenspannungen, welche bei größeren Dicken, insbesondere bei Schichtdicken von mindestens 10 µm, auftreten können, minimiert sind.
Die verschleiß- und insbesondere zusätzlich korrosionsfeste Beschichtung 5 gewährleistet, dass die Reibfläche 3 vor Verschleiß und Korrosion geschützt ist. Dies gewährleistet eine Erhöhung einer Lebensdauer des Bremskörpers 1 beziehungsweise der Bremsscheibe. Insbesondere bei Elektro- und Hybridfahrzeugen mit großen Rekuperationsanteilen und damit verbundenen seltenen Bremsvorgängen führt dies dazu, dass Oberflächenkorrosionsschäden insbesondere der Reibfläche 3 des Bremskörpers 1 vermieden oder reduziert werden.
2 zeigt den Bremskörper 1 aus 1, wobei im Unterschied zu 1 der Bremskörper 1 zusätzlich eine durch die bereits genannte korrosionsfeste Beschichtung 6 aufweist, welche zwischen der Reibfläche 3 und der haftvermittelnden Beschichtung 5 aufgebracht ist. Die korrosionsfeste Beschichtung 6 weist eine Dicke von wenigstens 1 µm und höchstens 20 µm auf, insbesondere wenigstens 5 µm und höchstens 15 µm. Die korrosionsfeste Beschichtung 6 ist vorzugsweise aus einem Metall oder einer Metallverbindung, insbesondere elektrochemisch abgeschiedenem Ni, Ni-P oder NiW, hergestellt.
Die korrosionsfeste Beschichtung 6 gewährleistet, dass die Reibfläche 3 noch effektiver vor Korrosion geschützt ist. Dies gewährleistet eine zusätzliche Erhöhung der Lebensdauer des Bremskörpers 1 beziehungsweise der Bremsscheibe. Darüber hinaus gewährleistet die oberhalb der korrosionsfesten Beschichtung 6 angeordnete oder aufgebrachte verschleißfeste Beschichtung 5, dass Defekte, beispielsweise Löcher, in der korrosionsfesten Beschichtung 6 durch die verschleißfeste Beschichtung 5 abgedeckt oder verschlossen werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Verfahrens zum Beschichten des in 2 dargestellten Bremskörpers 1.
In einem ersten Schritt S1 wird der Bremskörper 1 bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt S2 wird eine Reibfläche 3 des Bremskörpers 1 zumindest bereichsweise auf eine gemittelte Rautiefe R_Z von kleiner als oder gleich 6 µm, insbesondere kleiner als oder gleich 4 µm, geglättet. Die Glättung erfolgt vorzugsweise durch einen Schleifprozess und optional einen zusätzlichen Polierprozess. Die somit geglättete Reibfläche 3 hat insbesondere den Vorteil eines besonders geringen Schleifaufmaßes, so dass jeweilige Beschichtungen mit geringer Dicke und damit insbesondere geringer Eigenspannung auf die Reibfläche 3 aufbringbar sind.
In einem dritten Schritt S3 wird die korrosionsfeste Beschichtung 6 auf die Reibfläche 3 aufgebracht. Die korrosionsfeste Beschichtung wird durch ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren, insbesondere durch Galvanotechnik oder stromlos, aufgebracht. Vorzugsweise erfolgt vor der Aufbringung der korrosionsfesten Beschichtung 6 ein (Plasma-, Ionen-) Ätz- oder Aktivierungsschritt in einem Vakuum. Dabei dient der Ätz- oder Aktivierungsschritt insbesondere zur Aktivierung oder Vorbehandlung der Reibfläche 3 zur Verbesserung der Haftung der korrosionsfesten Beschichtung 6.
In einem vierten Schritt S4 wird die haftvermittelnde Beschichtung 5 auf die korrosionsfeste Beschichtung 6 aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 5 wird durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch ein Sputtern, vorzugsweise durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern, aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 5 dient als Haftvermittler für die darüber anzuordnende oder aufzubringende verschleißfeste Beschichtung 6.
In einem fünften Schritt S5 wird die verschleißfeste Beschichtung 6 auf die haftvermittelnde Beschichtung 5 aufgebracht. Die verschleißfeste Beschichtung 6 wird ebenfalls durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch ein Sputtern, vorzugsweise durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern, aufgebracht.
Vorzugsweise wird als Vakuumbeschichtungsverfahren das Hochenergieimpulsmagnetronsputtern verwendet, da dieses bei einem Aufbringen der haftvermittelnden Beschichtung 4 und/oder der verschleißfesten Beschichtung 5 im Vergleich zu anderen Vakuumbeschichtungsverfahren verhältnismäßig wenige Defekte, insbesondere Löcher, Poren, Risse, erzeugt. So wird beispielsweise im Vergleich zum konventionellen Sputtern ein größerer Anteil von ionisierten Partikeln aus einem Feststofftarget geschlagen, wobei sich die Partikel anschließend mittels einer elektrischen Spannung auf den zu beschichtenden Bremskörper 1 beschleunigen lassen. Das Hochenergieimpulsmagnetronsputtern gewährleistet somit, dass besonders dichte Schichten auf dem Bremsköper 1, insbesondere der Reibfläche 3, aufwachsen können oder auf diesen aufbringbar sind, wobei die aufgewachsenen Schichten dem Oberflächenprofil oder einer Oberflächenkontur des Bremskörpers 1, insbesondere der Reibfläche 3, besonders genau folgen und somit einen verbesserten Korrosionsschutz gewährleisten.
Vorzugsweise erfolgt/erfolgen die Aufbringung der haftvermittelnden Beschichtung 5 und/oder der verschleißfesten Beschichtung 6 in einer Beschichtungsanlage ohne Vakuumbruch.
Die Rauheit der Reibfläche 3 ist aufgrund der Rautiefe R_Z von kleiner als oder gleich 6 µm derart gering, dass auf vorteilhafte Weise eine Nachbearbeitung, insbesondere ein nachträglicher Abschleifprozess oder ein nachträgliches Abdünnen zumindest einer der aufgebrachten Beschichtungen, nicht notwendig ist. Dadurch verringern sich sowohl ein Prozessaufwand als auch Prozesskosten.

Claims

Verfahren zum Beschichten eines Bremskörpers (1) für eine Fahrzeugbremse (2) mit den Schritten: a) Bereitstellen eines Bremskörpers (1), b) Glätten einer Reibfläche (3) des Bremskörpers (1) mittels Flachschleifen und/oder Polieren, wobei die Reibfläche (3) auf eine gemittelte Rautiefe von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet wird, c) Aufbringen zumindest einer verschleißfesten Beschichtung (5) mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die geglättete Reibfläche (3), wobei die verschleißfeste Beschichtung (5) mit einer Dicke von wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (3) auf eine gemittelte Rautiefe von kleiner als oder gleich 4 µm geglättet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Beschichtung (5) mit einer Dicke von wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die verschleißfeste Beschichtung (5) ein Carbid, ein Borid, ein Nitrid und/oder ein Metall oder eine Metalllegierung verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschicht zumindest eine haftvermittelnde Beschichtung (4) aufgebracht wird, wobei die haftvermittelnde Beschichtung (4) mit einer Dicke von wenigstens 0,001 µm und höchstens 1 µm hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die haftvermittelnde Beschichtung (4) ein Carbid, ein Nitrid und/oder ein Metall verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Beschichtung (5) und/oder die haftvermittelnde Beschichtung (4) durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht wird/werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschicht zumindest eine korrosionsfeste Beschichtung (6) aufgebracht wird, wobei die korrosionsfeste Beschichtung (6) mit einer Dicke von wenigstens 1 µm und höchstens 20 µm hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosionsfeste Beschichtung (6) mit einer Dicke von wenigstens 5 µm und höchstens 15 µm hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosionsfeste Beschichtung (6) zwischen der Reibfläche (3) und der haftvermittelnden Beschichtung (4) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosionsfeste Beschichtung (6) durch ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die korrosionsfeste Beschichtung (6) ein Metall oder eine Metalllegierung verwendet wird.
Bremskörper (1) für eine Fahrzeugbremse (2), wobei der Bremskörper (1) zumindest eine Reibfläche (3) aufweist, und wobei die Reibfläche (3) auf eine gemittelte Rautiefe von kleiner als oder gleich 6 µm mittels Flachschleifen und/oder Polieren geglättet ist, und wobei zumindest eine verschleißfeste Beschichtung (5) mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die geglättete Reibfläche (3) aufgebracht ist, wobei die verschleißfeste Beschichtung (5) mit einer Dicke von wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm hergestellt ist.
Bremskörper (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Beschichtung (5) mit einer Dicke von wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm hergestellt ist.