DE102019200247B4 - Process for coating a brake body, Brake body - Google Patents

Process for coating a brake body, Brake body Download PDF

Info

Publication number
DE102019200247B4
DE102019200247B4 DE102019200247.1A DE102019200247A DE102019200247B4 DE 102019200247 B4 DE102019200247 B4 DE 102019200247B4 DE 102019200247 A DE102019200247 A DE 102019200247A DE 102019200247 B4 DE102019200247 B4 DE 102019200247B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
corrosion
friction surface
adhesion
wear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019200247.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102019200247A1 (en
Inventor
Thomas Wagner
Ilja Potapenko
Tim Poljansek
Herbert Gruhn
Stefan Klein
Stefan Schaefer
Kangjian Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102019200247.1A priority Critical patent/DE102019200247B4/en
Publication of DE102019200247A1 publication Critical patent/DE102019200247A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102019200247B4 publication Critical patent/DE102019200247B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/042—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/341—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one carbide layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
    • F16D65/127—Discs; Drums for disc brakes characterised by properties of the disc surface; Discs lined with friction material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04—Attachment of linings
    • F16D69/0408—Attachment of linings specially adapted for plane linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04—Attachment of linings
    • F16D2069/0425—Attachment methods or devices
    • F16D2069/045—Bonding

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 RZvon kleiner als oder gleich 6 µm geglättet wird,c) Aufbringen zumindest einer korrosionsfesten Beschichtung (6, 7) mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die geglättete Reibfläche (3), wobei die korrosionsfeste Beschichtung (6, 7) durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren als Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht wird, und wobei die Atomlagenabscheidungsschicht mit einer Schichtdicke von wenigstens 1 nm und höchstens 500 nm hergestellt wird.Method for coating a brake body (1) for a vehicle brake (2), with the steps: a) providing a brake body (1), b) smoothing a friction surface (3) of the brake body (1) by surface grinding and / or polishing, wherein the friction surface (3) is smoothed to an average peak-to-valley height RZ of less than or equal to 6 µm, c) applying at least one corrosion-resistant coating (6, 7) indirectly with the interposition of at least one intermediate layer or directly onto the smoothed friction surface (3), the corrosion-resistant coating (6, 7) is deposited as an atomic layer deposition film by an atomic layer deposition method, and wherein the atomic layer deposition film is formed to a film thickness of at least 1 nm and at most 500 nm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bremskörpers, insbesondere einer Bremsscheibe, für eine Fahrzeugbremse.The invention relates to a method for coating a brake body, in particular a brake disk, for a vehicle brake.

Ferner betrifft die Erfindung einen Bremskörper, insbesondere eine Bremsscheibe, für eine Fahrzeugbremse.Furthermore, the invention relates to a brake body, in particular a brake disc, for a vehicle brake.

Stand der TechnikState of the art

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. Brake bodies for vehicle brakes, in particular brake disks or brake disk rings, must nowadays withstand particularly high mechanical and thermal loads. In the case of permanently high braking loads, particularly with frequent changes between high and low temperatures (thermal shock), thermal stresses can cause cracks to form in the brake body, which can reduce the strength of the brake body. In addition, a surface of the brake body, in particular a friction surface of the brake body, can corrode as a result of moisture, in particular water, and in particular in winter due to road salt. In order to counteract these problems, methods are known for providing friction surfaces of brake bodies with a wear-resistant and corrosion-resistant coating. This is what the disclosure document reveals DE 10 2011 056 307 A1 a method for coating a brake disc having friction surfaces, the friction surfaces of the brake disc being surface-treated to form a microscopically homogeneous or inhomogeneous contouring thereof. A wear protection coating is then directly or indirectly applied to the microscopically contoured friction surfaces with the interposition of an adhesion promoting layer.

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. Weiterhin beschreibt die Offenlegungsschrift DE 10 2013 209 030 A1 ein Verfahren zum Aufbringen eines Korrosionsschutzes auf ein metallisches Bauteil. Dabei wird auf das Bauteil eine Verschleißschutzschicht und auf die Verschleißschutzschicht eine Korrosionsschutzschicht abgeschieden, wobei die Korrosionsschutzschicht eine Atomlagenabscheidungsschicht ist. Darüber hinaus beschreibt die Patentschrift EP 2 628 817 B1 ein Verfahren zum Formen eines beschichteten Stahlgegenstandes. Weiterhin betrifft das Dokument EP 2 324 141 B1 ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerbauteils, wobei mittels eines Vakuumbeschichtungsverfahrens eine PVD (Physical Vapor Deposition)/PACVD (Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition)-Beschichtung auf einen Eisenwerkstoff des Lagerbauteils aufgebracht wird, und wobei auf die PVD/PACVD Beschichtung eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht wird, und wobei zusätzlich auf die PVD/PACVD-Beschichtung eine galvanische, chemische oder autokatalytische Beschichtung aufgebracht wird.Furthermore, from the disclosure document DE 101 21 601 A1 a brake disc is known which is provided on its surface with a corrosion and oxidation resistant coating. In addition, the patent describes EP 2 122 004 B1 a method for producing a coated brake disc, wherein a surface of the brake disc is surface-finished to introduce a predetermined three-dimensional surface texture with elevations and depressions. In this case, a first material and a second material are each vapor-deposited onto at least a partial area of the surface-finished surface of the brake disc. Also the patent U.S. 8,893,863 B2 discloses a method of manufacturing a brake disc wherein a first material and a second material are applied to a surface of the brake disc. Furthermore, the disclosure describes DE 10 2013 209 030 A1 a method for applying anti-corrosion protection to a metallic component. An anti-wear layer is deposited on the component and an anti-corrosion layer is deposited on the anti-wear layer, the anti-corrosion layer being an atomic layer deposition layer. In addition, the patent describes EP 2 628 817 B1 a method of forming a coated steel article. The document also relates to EP 2 324 141 B1 a method for producing a bearing component, wherein a PVD (Physical Vapor Deposition)/PACVD (Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition) coating is applied to an iron material of the bearing component by means of a vacuum coating process, and a corrosion protection layer is applied to the PVD/PACVD coating , and a galvanic, chemical or autocatalytic coating is additionally applied to the PVD/PACVD coating.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

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 Rz von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet wird, c) Aufbringen zumindest einer korrosionsfesten Beschichtung mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die Reibfläche, wobei die korrosionsfeste Beschichtung durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren als Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht wird, und wobei die Atomlagenabscheidungsschicht mit einer Schichtdicke von wenigstens 1 nm und höchsten 500 nm, insbesondere wenigstens 10 nm und höchstens 200 nm, hergestellt wird. Die Rautiefe ist vorliegend ein Abstand zwischen einer höchsten und einer tiefsten Stelle eines Oberflächenprofils der Reibfläche. Durch das Aufbringen der zumindest einen Atomlagenabscheidungsschicht ergibt sich der Vorteil eines besonders effektiven Korrosionsschutzes für insbesondere die Reibfläche oder alternativ die Zwischenschicht und damit eine hohe Lebensdauer des beschichteten Bremskörpers. So gewährleistet die Aufbringung mittels des Atomlagenabscheidungsverfahrens eine dichte und vollständige Bedeckung der Reibfläche oder alternativ der Zwischenschicht. Damit werden Defekte, insbesondere Löcher oder Poren, der Reibfläche oder der Zwischenschicht zuverlässig verschlossen. Darüber hinaus gewährleistet die Aufbringung der korrosionsfesten Beschichtung mittels des Atomlagenabscheidungsverfahrens, dass auf einfache Art und Weise mehrere korrosionsfeste Beschichtungen mit insbesondere jeweils unterschiedlicher Materialzusammensetzung übereinander aufgebracht werden können. Dies gewährleistet eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit des beschichteten Bremskörpers. Zusätzlich ergibt sich durch das Glätten mittels Flachschleifen und/oder Polieren der Reibfläche auf die besonders geringe Rautiefe RZ von höchstens 6 µm der Vorteil, dass die aufzubringende oder aufgebrachte korrosionsfeste Beschichtung oder alternativ die Zwischenschicht auf der Reibfläche zuverlässig haftet oder haften kann.According to the invention, the method is carried out with the following steps: a) providing a brake body, b) smoothing a friction surface of the brake body, the friction surface being smoothed at least in regions to an average surface roughness Rz of less than or equal to 6 μm, c) applying at least one corrosion-resistant coating indirectly with the interposition of at least one intermediate layer or directly on the friction surface, the corrosion-resistant coating being applied by an atomic layer deposition process as an atomic layer deposition layer, and wherein the atomic layer deposition layer has a layer thickness of at least 1 nm and at most 500 nm, in particular at least 10 nm and at most 200 nm , will be produced. In the present case, the surface roughness is a distance between a highest point and a lowest point of a surface profile of the friction surface. The application of the at least one atomic layer deposition layer results in the advantage of a particularly effective corrosion protection for in particular the friction surface or alternatively the intermediate layer and thus a long service life of the coated brake body. The application using the atomic layer deposition process ensures a dense and complete coverage of the friction surface or alternatively the intermediate layer. This reliably closes defects, in particular holes or pores, in the friction surface or the intermediate layer. In addition, the application of the corrosion-resistant coating by means of the atomic layer deposition method ensures that a plurality of corrosion-resistant coatings, each with a different material composition in particular, can be applied one on top of the other in a simple manner can. This ensures that the coated brake body is particularly resistant to corrosion. In addition, the smoothing by surface grinding and/or polishing of the friction surface to the particularly low peak-to-valley height R Z of at most 6 µm results in the advantage that the corrosion-resistant coating to be applied or applied, or alternatively the intermediate layer, reliably adheres or can adhere to the friction surface.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine verschleißfeste Beschichtung aufgebracht wird, wobei eine Dicke der verschleißfesten Beschichtung wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm, insbesondere wenigstens 3 µm und höchstens 10 µm, beträgt. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass der Bremskörper, insbesondere die Reibfläche, vor Verschleiß geschützt wird. Dies erhöht eine Lebensdauer des Bremskörpers zusätzlich. Vorzugsweise wird die zumindest eine verschleißfeste Beschichtung oberhalb der korrosionsfesten Beschichtung angeordnet oder aufgebracht, so dass durch die verschleißfeste Beschichtung gewährleistet wird, dass auch die korrosionsfeste Beschichtung vor Verschleiß geschützt ist.According to an advantageous development of the invention, it is provided that at least one wear-resistant coating is applied, the thickness of the wear-resistant coating being at least 0.1 μm and at most 20 μm, in particular at least 3 μm and at most 10 μm. This has the advantage that the brake body, in particular the friction surface, is protected against wear. This also increases the service life of the brake body. The at least one wear-resistant coating is preferably arranged or applied above the corrosion-resistant coating, so that the wear-resistant coating ensures that the corrosion-resistant coating is also protected from wear.

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. Optional sind mehrere verschleißfeste Beschichtungen vorgesehen, wobei die mehreren verschleißfesten Beschichtungen vorzugsweise als Multilagen oder Nanokomposite ausgebildet sind.Provision is particularly preferably made for a carbide, a boride, a nitride and/or a metal or a metal alloy to be used as the material for the wear-resistant coating. The advantage here is that the respective material ensures particularly effective protection against wear. The nitride is preferably a metal nitride, in particular CrN, TiN, NbN, TaN, AlCrN, CrAlN, AlTiN, AlCrTiN or TiAlCrN. Alternatively or additionally, a metal nitride in a SiN matrix is provided as the material, in particular TiN in Si 3 N 4 . In particular, the carbide is TiCN. The material for the wear-resistant or the respective wear-resistant coating is preferably selected in such a way that it is intrinsically resistant to corrosion and wear. A plurality of wear-resistant coatings are optionally provided, with the plurality of wear-resistant coatings preferably being in the form of multi-layers or nanocomposites.

Vorzugsweise wird die verschleißfeste Beschichtung durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern, aufgebracht. Der Vorteil hierbei ist, dass die verschleißfeste Beschichtung zuverlässig, insbesondere dicht und/oder mit vorgebbarer Dicke, aufgebracht wird. 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 verschleißfesten Beschichtung, insbesondere einer von Defekten wie Poren, Löchern oder Rissen zumindest im Wesentlichen freien verschleißfesten Beschichtung, erfolgt vorzugsweise ein Aufbringen durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern.Preferably, the wear resistant coating is applied by a vacuum coating process, particularly high energy pulsed magnetron sputtering. The advantage here is that the wear-resistant coating is applied reliably, in particular densely and/or with a predeterminable thickness. The vacuum coating process is in particular a physical vapor deposition process, in particular sputtering, thermal vapor deposition or electron beam vaporization, or a chemical vapor deposition process, in particular plasma-enhanced chemical vapor deposition or atomic layer deposition. To ensure application of a particularly dense wear-resistant coating, in particular a wear-resistant coating that is at least substantially free of defects such as pores, holes or cracks, application is preferably carried out by high-energy pulse magnetron sputtering.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die verschleißfeste Beschichtung zwischen der Reibfläche und der Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht wird. Die verschleißfeste Beschichtung dient somit als Zwischenschicht. Der Vorteil hierbei ist, dass die Reibfläche besonders zuverlässig vor Verschleiß und Korrosion geschützt wird. Darüber hinaus gewährleistet die oberhalb der verschleißfesten Beschichtung angeordnete oder aufgebrachte korrosionsfeste Beschichtung, dass Defekte wie beispielsweise Löcher oder Risse in der verschleißfesten Beschichtung abgedeckt oder verschlossen werden.Provision is particularly preferably made for the wear-resistant coating to be applied between the friction surface and the atomic layer deposition layer. The wear-resistant coating thus serves as an intermediate layer. The advantage here is that the friction surface is particularly reliably protected against wear and corrosion. In addition, the corrosion-resistant coating placed or applied over the wear-resistant coating ensures that defects such as holes or cracks in the wear-resistant coating are covered or sealed.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest eine haftvermittelnde Beschichtung aufgebracht wird, wobei die haftvermittelnde Beschichtung mit einer Dicke von wenigstens 0,001 µm und höchstens 15 µm, insbesondere wenigstens 0,01 µm und höchstens 1 µm, vorzugsweise wenigstens 5 µm und höchstens 15 µm, hergestellt wird. Der Vorteil hierbei ist, dass durch die haftvermittelnde Schicht eine besonders zuverlässige Haftung einer darüber aufgebrachten oder aufzubringenden Beschichtung 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 oder der Reibfläche und einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten einer auf der Reibfläche aufgebrachten Beschichtung auszugleichen. Eine Ausbildung als Korrosionsschutzschicht ist vorzugsweise dazu vorgesehen, einen zusätzlichen Korrosionsschutz für den Bremskörper, insbesondere die Reibfläche, zu gewährleisten.Provision is particularly preferably made for at least one adhesion-promoting coating to be applied, with the adhesion-promoting coating being produced with a thickness of at least 0.001 μm and at most 15 μm, in particular at least 0.01 μm and at most 1 μm, preferably at least 5 μm and at most 15 μm becomes. The advantage here is that the adhesion-promoting layer ensures particularly reliable adhesion of a coating applied or to be applied over it. This also increases the service life of the brake body. Alternatively or additionally, the adhesion-promoting coating is designed as a stress-compensating, thermal expansion-compensating and/or anti-corrosion layer. A design as a thermal expansion compensation layer is provided in particular to compensate for a difference between a thermal expansion coefficient of the brake body or the friction surface and a thermal expansion coefficient of a coating applied to the friction surface. A design as an anti-corrosion layer is preferably provided to ensure additional anti-corrosion protection for the brake body, in particular the friction surface.

Vorzugsweise wird die haftvermittelnde Beschichtung durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren oder ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren aufgebracht. Der Vorteil hierbei ist, dass die haftvermittelnde Beschichtung besonders zuverlässig, insbesondere dicht und/oder mit vorgebbarer Dicke, aufgebracht wird. Zur Gewährleistung einer Aufbringung einer besonders dichten haftvermittelnden Beschichtung, insbesondere einer von Defekten wie Poren, Löchern oder Rissen zumindest im Wesentlichen freien haftvermittelnden Beschichtung, erfolgt vorzugsweise ein Aufbringen durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern. Vorzugsweise ist das elektrochemische Beschichtungsverfahren ein galvanisches oder stromloses Verfahren, insbesondere zur elektrochemischen Abscheidung von Ni oder NiW. The adhesion-promoting coating is preferably applied by a vacuum coating process or an electrochemical coating process. The advantage here is that the adhesion-promoting coating is applied particularly reliably, in particular densely and/or with a predeterminable thickness. To ensure application of a particularly dense adhesion-promoting coating, in particular one of defects such as pores, holes or cracks at least in Substantially free adhesion-promoting coating is preferably applied by high-energy pulse magnetron sputtering. The electrochemical coating process is preferably a galvanic or electroless process, in particular for the electrochemical deposition of Ni or NiW.

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, Ni oder eine Verbindung daraus, insbesondere ein Nitrid oder Carbid, verwendet.It is preferably provided that a carbide, a nitride and/or a metal is used as the material for the adhesion-promoting coating. The advantage here is that the particular material ensures effective adhesion promotion. Cr, Ti, Ta, W, Ni or a compound thereof, in particular a nitride or carbide, is preferably used as the metal.

Vorzugsweise wird die haftvermittelnde Beschichtung zwischen der Reibfläche und der Atomlagenabscheidungsschicht und/oder zwischen der Atomlagenabscheidungsschicht und der verschleißfesten Beschichtung aufgebracht. Der Vorteil hierbei ist, dass durch die haftvermittelnde Schicht eine besonders zuverlässige Haftung der Atomlagenabscheidungsschicht auf der Reibfläche und/oder der verschleißfesten Beschichtung auf der Atomlagenabscheidungsschicht gewährleistet wird. Dies erhöht die Lebensdauer des Bremskörpers zusätzlich. Darüber hinaus gewährleistet die auf der haftvermittelnden Beschichtung aufgebrachte Atomlagenabscheidungsschicht oder korrosionsfeste Beschichtung, dass Defekte wie beispielsweise Löcher oder Risse in der haftvermittelnden Beschichtung abgedeckt oder verschlossen werden.Preferably, the adhesion-promoting coating is applied between the friction surface and the atomic layer deposition layer and/or between the atomic layer deposition layer and the wear-resistant coating. The advantage here is that the adhesion-promoting layer ensures a particularly reliable adhesion of the atomic layer deposition layer on the friction surface and/or the wear-resistant coating on the atomic layer deposition layer. This also increases the service life of the brake body. In addition, the atomic layer deposition layer or corrosion-resistant coating applied on the adhesion-promoting coating ensures that defects such as holes or cracks in the adhesion-promoting coating are covered or sealed.

Der erfindungsgemäße Bremskörper gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10, insbesondere Bremsscheibe, für eine Fahrzeugbremse, weist zumindest eine Reibfläche auf, wobei die Reibfläche zumindest bereichsweise auf eine gemittelte Rautiefe RZ von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet ist, und wobei zumindest eine korrosionsfeste Beschichtung mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die Reibfläche aufgebracht ist, wobei die korrosionsfeste Beschichtung durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren als Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht ist, und wobei die Atomlagenabscheidungsschicht mit einer Schichtdicke von wenigstens 1 nm und höchstens 500 nm, insbesondere mindestens 10 nm und höchstens 200 nm, 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.The brake body according to the invention according to the features of claim 10, in particular a brake disc, for a vehicle brake has at least one friction surface, the friction surface being smoothed at least in regions to an average peak-to-valley height R Z of less than or equal to 6 μm, and at least one corrosion-resistant coating applied directly or indirectly to the friction surface with the interposition of at least one intermediate layer, the corrosion-resistant coating being applied by an atomic layer deposition process as an atomic layer deposition layer, and the atomic layer deposition layer having a layer thickness of at least 1 nm and at most 500 nm, in particular at least 10 nm and at most 200 nm , is made. The brake body is characterized in particular by the fact that it is produced using the method according to the invention. This results in the advantages already mentioned. Further advantages and preferred features emerge from what has been described above and from the claims.

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,
  • 3 einen beschichteten Bremskörper gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und
  • 4 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zum Durchführen eines Verfahrens zum Beschichten des Bremskörpers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. to show
  • 1 a coated brake body according to a first embodiment,
  • 2 a coated brake body according to a second embodiment,
  • 3 a coated brake body according to a third embodiment and
  • 4 an exemplary flowchart for carrying out a method for coating the brake body according to the first embodiment.

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. 1 shows a simplified representation of a brake body 1 preferably made of gray cast iron or a light metal, in particular a brake disk, for a vehicle brake 2 (not shown in detail here), in particular a recuperation brake, of a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle. In the present case, the brake body 1 has two friction surfaces 3 or braking surfaces, only one friction surface 3 being illustrated for the sake of simplicity.

Die Reibfläche 3 weist zumindest bereichsweise eine gemittelte Rautiefe Rz von kleiner als oder gleich 6 µm auf. Dabei ist die Rautiefe vorliegend ein Abstand zwischen einer höchsten und einer tiefsten Stelle eines Oberflächenprofils der Reibfläche 3. Der Bereich 11 der Reibfläche 3 mit der Rautiefe Rz ist zur Veranschaulichung vorliegend schraffiert dargestellt.The friction surface 3 has, at least in some areas, an average peak-to-valley height Rz of less than or equal to 6 μm. The surface roughness here is a distance between a highest and a lowest point of a surface profile of the friction surface 3. The area 11 of the friction surface 3 with the surface roughness Rz is shown hatched for the sake of clarity.

Auf der Reibfläche 3 ist durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren eine haftvermittelnde Beschichtung 4 aufgebracht, wobei die haftvermittelnde Beschichtung 4 eine Dicke von wenigstens 0,001 µm und höchstens 10 µm aufweist, insbesondere wenigstens 0,01 µm und höchstens 2 µm. Optional sind mehrere haftvermittelnde Beschichtungen 4 auf der Reibfläche 3 aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 4 ist vorliegend aus einem Metall, insbesondere Cr, gebildet. Vorliegend weist die haftvermittelnde Beschichtung 4 Defekte 5, insbesondere Löcher, auf.An adhesion-promoting coating 4 is applied to the friction surface 3 by a vacuum coating process, the adhesion-promoting coating 4 having a thickness of at least 0.001 μm and at most 10 μm, in particular at least 0.01 μm and at most 2 μm. A number of adhesion-promoting coatings 4 are optionally applied to the friction surface 3 . In the present case, the adhesion-promoting coating 4 is formed from a metal, in particular Cr. In the present case, the adhesion-promoting coating 4 has defects 5, in particular holes.

Auf der haftvermittelnden Beschichtung 4 sind vorliegend zwei korrosionsfeste Beschichtungen 6, 7 aufgebracht, wobei die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren als Atomlagenabscheidungsschichten aufgebracht sind. Die Atomlagenabscheidungsschichten sind somit mittelbar unter Zwischenanordnung der als Zwischenschicht dienenden haftvermittelnden Beschichtung 4 auf der Reibfläche 3 aufgebracht. Durch die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 werden die Defekte 5 abgedeckt oder verschlossen, so dass ein besonders effektiver Korrosionsschutz der Reibfläche 3 gewährleistet wird.In the present case, two corrosion-resistant coatings 6, 7 are applied to the adhesion-promoting coating 4, with the corrosion-resistant coatings 6, 7 being applied as atomic layer deposition layers by an atomic layer deposition process. The atomic layer deposition layers are thus applied indirectly to the friction surface 3 with the interposition of the adhesion-promoting coating 4 serving as an intermediate layer. Due to the corrosion-resistant coatings 6, 7, the defects 5 are covered or closed, so that a special effective corrosion protection of the friction surface 3 is guaranteed.

Die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 oder Atomlagenabscheidungsschichten weisen jeweils eine Dicke von wenigstens 1 nm und höchstens 500 nm auf, insbesondere wenigstens 10 nm und höchstens 200 nm. Vorliegend ist eine erste der korrosionsfesten Beschichtungen 6 aus einem Oxid, vorzugsweise Al2O3, und eine zweite der korrosionsfesten Beschichtungen 7 aus einem weiteren Oxid, vorzugsweise Ta2O5, gebildet. Vorzugsweise ist die zweite der korrosionsfesten Beschichtungen 7 auf der ersten der korrosionsfesten Beschichtungen 6 angeordnet. Alternativ ist die erste der korrosionsfesten Beschichtungen 6 auf der zweiten der korrosionsfesten Beschichtungen 7 angeordnet. Alternativ ist/sind nur eine korrosionsfeste Beschichtung 6, 7 oder mehr als zwei korrosionsfeste Beschichtungen 6, 7 vorgesehen. Alternativ ist zumindest eine der korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 aus einem anderen Oxid oder einer anderen Materialverbindung, insbesondere AlTaO, ZrO2, HfO2 oder TiO2, einem Metall, insbesondere Cr, W, Ti, Ta, einem Metallnitrid, insbesondere TiN, TiSiN, TiAIN, TiAICN, TaN, NbN, MoN, WCx oder WNx, oder einer ternären Verbindung, insbesondere einem Oxidnitrid, beispielsweise TiOyNy, oder einem Carbonitrid, insbesondere TaCxNy, gebildet.The corrosion-resistant coatings 6, 7 or atomic layer deposition layers each have a thickness of at least 1 nm and at most 500 nm, in particular at least 10 nm and at most 200 nm a second of the corrosion-resistant coatings 7 is formed from a further oxide, preferably Ta 2 O 5 . The second of the corrosion-resistant coatings 7 is preferably arranged on the first of the corrosion-resistant coatings 6 . Alternatively, the first of the corrosion-resistant coatings 6 is arranged on the second of the corrosion-resistant coatings 7 . Alternatively, only one corrosion-resistant coating 6, 7 or more than two corrosion-resistant coatings 6, 7 are provided. Alternatively, at least one of the corrosion-resistant coatings 6, 7 consists of another oxide or another material compound, in particular AlTaO, ZrO 2 , HfO 2 or TiO 2 , a metal, in particular Cr, W, Ti, Ta, a metal nitride, in particular TiN, TiSiN , TiAlN, TiAICN, TaN, NbN, MoN, WC x or WN x , or a ternary compound, in particular an oxynitride, for example TiO y N y , or a carbonitride, in particular TaC x N y .

Auf den korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 oder dem durch die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 gebildeten Schichtstapel 8 ist durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren eine weitere haftvermittelnde Beschichtung 9 aufgebracht, wobei die weitere haftvermittelnde Beschichtung 9 eine Dicke von wenigstens 0,001 µm und höchstens 10 µm aufweist, insbesondere wenigstens 0,01 µm und höchstens 1 µm. Optional sind mehrere weitere haftvermittelnde Beschichtungen 9 auf dem Schichtstapel 8 aufgebracht. Die weitere haftvermittelnde Beschichtung 4 ist vorliegend aus einem Metall, insbesondere Cr, gebildet.A further adhesion-promoting coating 9 is applied to the corrosion-resistant coatings 6, 7 or the layer stack 8 formed by the corrosion-resistant coatings 6, 7 using a vacuum coating process, with the further adhesion-promoting coating 9 having a thickness of at least 0.001 μm and at most 10 μm, in particular at least 0.01 µm and at most 1 µm. Several further adhesion-promoting coatings 9 are optionally applied to the layer stack 8 . In the present case, the further adhesion-promoting coating 4 is formed from a metal, in particular Cr.

Auf der weiteren haftvermittelnden Beschichtung 9 ist durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren eine verschleißfeste Beschichtung 10 aufgebracht. Die verschleißfeste Beschichtung 10 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, CrN oder TaN, gebildet. Die Bildung der verschleißfesten Beschichtung 10 aus einem der genannten Werkstoffe gewährleistet, dass die verschleißfeste Beschichtung 10 zusätzlich insbesondere korrosionsfest ist und damit insbesondere die Reibfläche 3 vor Korrosion schützt. Optional sind mehrere verschleißfeste Beschichtungen 10 aufgebracht, wobei die mehreren verschleißfesten Beschichtungen 10 vorzugsweise als Multilagen oder Nanokomposite ausgeführt sind.A wear-resistant coating 10 is applied to the additional adhesion-promoting coating 9 by a vacuum coating process. The wear-resistant coating 10 has a thickness of at least 0.1 μm and at most 20 μm, in particular at least 3 μm and at most 10 μm. In the present case, the wear-resistant coating 5 is formed from a metal nitride, in particular CrAlN, CrN or TaN. The formation of the wear-resistant coating 10 from one of the materials mentioned ensures that the wear-resistant coating 10 is additionally particularly corrosion-resistant and thus protects the friction surface 3 in particular from corrosion. A plurality of wear-resistant coatings 10 are optionally applied, with the plurality of wear-resistant coatings 10 preferably being in the form of multi-layers or nanocomposites.

Alternativ weist die auf der Reibfläche 3 aufgebrachte haftvermittelnde Beschichtung 4 eine Dicke von insbesondere wenigstens 5 µm und höchstens 15 µm auf. Dabei ist zusätzlich vorgesehen, dass die haftvermittelnde Beschichtung 4 aus einem Metall oder einer Metallverbindung, insbesondere elektrochemisch abgeschiedenem Ni, Ni-P oder NiW, gebildet ist.Alternatively, the adhesion-promoting coating 4 applied to the friction surface 3 has a thickness of, in particular, at least 5 μm and at most 15 μm. It is additionally provided that the adhesion-promoting coating 4 is formed from a metal or a metal compound, in particular electrochemically deposited Ni, Ni—P or NiW.

Die insbesondere eine Rautiefe Rz von kleiner als oder gleich 6 µm aufweisende Reibfläche 3 gewährleistet, dass eine besonders dünne, der Reibfläche 3 besonders gut folgende korrosionsfeste Beschichtung 6, 7 auf insbesondere die Reibfläche 3 oder die haftvermittelnde Beschichtung 4 aufbringbar ist. Zudem wird durch die geringe Dicke und damit eine geringe Schichteigenspannung insbesondere der verschleißfesten Beschichtung 10 gewährleistet, dass eine zuverlässige Haftung der verschleißfesten Beschichtung 10 auf der weiteren haftvermittelnden Beschichtung 9 gewährleistet ist.The friction surface 3, which in particular has a roughness depth Rz of less than or equal to 6 μm, ensures that a particularly thin corrosion-resistant coating 6, 7 that follows the friction surface 3 particularly well can be applied to the friction surface 3 or the adhesion-promoting coating 4 in particular. In addition, the low thickness and thus low internal layer stress, in particular of the wear-resistant coating 10, ensures that reliable adhesion of the wear-resistant coating 10 to the further adhesion-promoting coating 9 is ensured.

Der beschichtete Bremskörper 1, insbesondere die Reibfläche 3, ist somit vor Verschleiß und Korrosion besonders effektiv geschützt. 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.The coated brake body 1, in particular the friction surface 3, is thus particularly effectively protected against wear and corrosion. This ensures an increase in the service life of the brake body 1 or the brake disc. Particularly in the case of electric and hybrid vehicles with large proportions of recuperation and the associated rare braking processes, this means that surface corrosion damage, in particular to the friction surface 3 of the brake body 1, is avoided or reduced.

2 zeigt den Bremskörper 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 2 shows the brake body 1 according to a further embodiment.

Dabei ist auf der Reibfläche 3 durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren die in 1 beschriebene haftvermittelnde Beschichtung 4 aufgebracht, wobei im Unterschied zu 1 die haftvermittelnde Beschichtung 4 vorliegend eine Dicke von insbesondere wenigstens 0,01 µm und höchstens 1 µm aufweist.Here, on the friction surface 3, the in 1 described adhesion-promoting coating 4 applied, in contrast to 1 the adhesion-promoting coating 4 has a thickness of in particular at least 0.01 μm and at most 1 μm.

Auf der haftvermittelnden Beschichtung 4 ist insbesondere durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren die in 1 beschriebene verschleißfeste Beschichtung 10 aufgebracht.On the adhesion-promoting coating 4, the in 1 described wear-resistant coating 10 applied.

Auf der verschleißfesten Beschichtung 10 sind vorliegend die in 1 beschriebenen zwei korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 oder Atomlagenabscheidungsschichten aufgebracht. Alternativ ist/sind nur eine korrosionsfeste Beschichtung 6, 7 oder mehr als zwei korrosionsfeste Beschichtungen 6, 7 aufgebracht. Durch die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 werden die Defekte 5 auf vorteilhafte Weise abgedeckt oder verschlossen, so dass ein effektiver Korrosionsschutz für die Reibfläche 3 gewährleistet wird.On the wear-resistant coating 10 are present the in 1 described two corrosion-resistant coatings 6, 7 or atomic layer deposition layers applied. Alternatively, only one corrosion-resistant coating 6, 7 or more than two corrosion-resistant coatings 6, 7 are applied. Due to the corrosion-resistant coating Lines 6, 7, the defects 5 are covered or closed in an advantageous manner, so that an effective corrosion protection for the friction surface 3 is guaranteed.

Alternativ weist die auf die Reibfläche 3 aufgebrachte haftvermittelnde Beschichtung 4 eine Dicke von insbesondere wenigstens 5 µm und höchstens 15 µm auf. Dabei ist zusätzlich vorgesehen, dass die haftvermittelnde Beschichtung 4 aus einem Metall oder einer Metallverbindung, insbesondere elektrochemisch abgeschiedenem Ni, Ni-P oder NiW, gebildet ist. Vorzugsweise ist zusätzlich vorgesehen, dass zwischen der elektrochemisch abgeschiedenen haftvermittelnden Beschichtung 4 und der verschleißfesten Beschichtung 10 zumindest eine zusätzliche haftvermittelnde Beschichtung insbesondere durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht wird. Die zusätzliche haftvermittelnde Beschichtung ist vorliegend nicht dargestellt. Alternatively, the adhesion-promoting coating 4 applied to the friction surface 3 has a thickness of, in particular, at least 5 μm and at most 15 μm. It is additionally provided that the adhesion-promoting coating 4 is formed from a metal or a metal compound, in particular electrochemically deposited Ni, Ni—P or NiW. Provision is preferably additionally made for at least one additional adhesion-promoting coating to be applied between the electrochemically deposited adhesion-promoting coating 4 and the wear-resistant coating 10 , in particular by a vacuum coating process. The additional adhesion-promoting coating is not shown here.

3 zeigt den Bremskörper 1 aus 1, wobei im Unterschied zu 1 der Bremskörper 1 keine haftvermittelnde Beschichtung 4 aufweist. Somit sind vorliegend die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 unmittelbar, also ohne Zwischenanordnung einer Zwischenschicht, auf die Reibfläche 3 aufgebracht. 3 shows the brake body 1 1 , where in contrast to 1 the brake body 1 has no adhesion-promoting coating 4 . Thus, in the present case, the corrosion-resistant coatings 6, 7 are applied directly to the friction surface 3, ie without the interposition of an intermediate layer.

Die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 bedecken dabei auf vorteilhafte Weise die Reibfläche 3, so dass diese zuverlässig vor Korrosion geschützt ist.The corrosion-resistant coatings 6, 7 advantageously cover the friction surface 3 so that it is reliably protected against corrosion.

Alternativ ist/sind nur eine korrosionsfeste Beschichtung 6, 7 oder mehr als zwei korrosionsfeste Beschichtungen 6, 7 auf der Reibfläche 3 aufgebracht.Alternatively, only one corrosion-resistant coating 6, 7 or more than two corrosion-resistant coatings 6, 7 are applied to the friction surface 3.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Verfahrens zum Beschichten des in 1 dargestellten Bremskörpers 1. 4 shows a flow chart for carrying out a method for coating the in 1 shown brake body 1.

In einem ersten Schritt S1 wird der Bremskörper 1 bereitgestellt.In a first step S1, the brake body 1 is provided.

In einem zweiten Schritt S2 wird eine Reibfläche 3 des Bremskörpers 1 zumindest bereichsweise auf eine gemittelte Rautiefe Rz von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet. Die Glättung erfolgt erfindungsgemäß 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 a second step S2, a friction surface 3 of the brake body 1 is smoothed at least in regions to an average surface roughness Rz of less than or equal to 6 μm. According to the invention, the smoothing is carried out by means of a grinding process and optionally an additional polishing process. The friction surface 3 smoothed in this way has the particular advantage of a particularly small grinding allowance, so that respective coatings with a small thickness and thus in particular low internal stress can be applied to the friction surface 3 .

In einem dritten Schritt S3 wird die haftvermittelnde Beschichtung 4 auf die Reibfläche 3 aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 4 wird durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch ein Sputtern, vorzugsweise durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern, aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 5 dient als Haftvermittler für die darüber anzuordnenden oder aufzubringenden korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7.In a third step S3, the adhesion-promoting coating 4 is applied to the friction surface 3. The adhesion-promoting coating 4 is applied by a vacuum coating process, in particular by sputtering, preferably by high-energy pulse magnetron sputtering. The adhesion-promoting coating 5 serves as an adhesion promoter for the corrosion-resistant coatings 6, 7 to be arranged or applied over it.

In einem vierten Schritt S4 werden die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren auf die haftvermittelnde Beschichtung 4 aufgebracht. Alternativ wird/werden nur eine korrosionsfeste Beschichtung 6, 7 oder mehr als zwei korrosionsfeste Beschichtungen 6, 7 auf der Reibfläche 3 aufgebracht.In a fourth step S4, the corrosion-resistant coatings 6, 7 are applied to the adhesion-promoting coating 4 by an atomic layer deposition process. Alternatively, only one corrosion-resistant coating 6, 7 or more than two corrosion-resistant coatings 6, 7 are applied to the friction surface 3.

Im Folgenden wird zur Veranschaulichung ein beispielhaftes Atomlagenabscheidungsverfahren beschrieben: Insbesondere werden zwei sogenannte Precursorgase nacheinander und voneinander getrennt in eine Reaktionskammer oder ein Reaktionsgebiet, in welcher/welchem der Bremskörper 1 angeordnet ist, eingelassen. Durch das erste Precursorgas bildet sich eine selbst begrenzende Reaktion an insbesondere der Reibfläche 3 des Bremskörpers 1 aus, sodass sich beispielsweise eine Monolage der ersten korrosionsfesten Beschichtung 6 bilden kann. Anschließend folgt ein Spül- oder ein Evakuierungsschritt, um das erste Precursorgas aus der Reaktionskammer oder dem Reaktionsgebiet zu entfernen. Durch das zweite Precursorgas bildet sich eine selbst begrenzende Reaktion an der Reibfläche 3 des Bremskörpers 1 aus, wobei insbesondere die schon entstandene Monolage für eine weitere Reaktion aktiviert wird. Es folgt wiederum ein Spül- oder ein Evakuierungsschritt. Das anschließend erneut eingelassene erste Precursorgas führt erneut eine Reaktion, beispielweise zur Bildung einer weiteren Monolage, durch. Dieser Wechselvorgang wird solange fortgesetzt, bis eine gewünschte Schichtdicke der Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht ist. Darüber hinaus können weitere Precursorgase verwendet werden, um Mehrschichtsysteme oder Schichtstapel aus unterschiedlichen Elementen aufzuwachsen. Durch das Atomlagenabscheidungsverfahren ergibt sich der Vorteil, dass die aufgebrachte Atomlagenabscheidungsschicht der Reibfläche 3 des Bremskörpers 1 genau folgt und diese dicht bedeckt. Die für das Atomlagenabscheidungsverfahren verwendeten Precursorgase oder Precursoren werden vorzugsweise so gewählt, dass sie entweder eine sehr dichte Schicht bilden, beispielsweise durch Al2O3, und/oder der daraus gebildete Schichtstapel eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, beispielsweise durch Ta2O5. Vorzugsweise werden mehrere Atomlagenabscheidungszyklen durchgeführt, sodass sich ein Mehrschichtsystem oder ein vorgebbarer Schichtstapel ausbildet. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Atomlagenabscheidung nach einem Vakuumbruch in einer insbesondere separaten Reaktions- oder Beschichtungskammer, gegebenenfalls auch unter einer Atmosphäre.An exemplary atomic layer deposition method is described below for illustration: In particular, two so-called precursor gases are admitted one after the other and separately from one another into a reaction chamber or a reaction area in which the brake body 1 is arranged. Due to the first precursor gas, a self-limiting reaction is formed, in particular on the friction surface 3 of the brake body 1, so that a monolayer of the first corrosion-resistant coating 6 can be formed, for example. This is followed by a flushing or an evacuation step in order to remove the first precursor gas from the reaction chamber or the reaction area. The second precursor gas forms a self-limiting reaction on the friction surface 3 of the brake body 1, with the monolayer that has already formed being activated for a further reaction in particular. This is again followed by a flushing or an evacuation step. The first precursor gas, which is then admitted again, carries out another reaction, for example to form a further monolayer. This alternating process is continued until a desired layer thickness of the atomic layer deposition layer has been applied. In addition, further precursor gases can be used in order to grow multi-layer systems or layer stacks from different elements. The atomic layer deposition process has the advantage that the applied atomic layer deposition layer follows the friction surface 3 of the brake body 1 closely and covers it tightly. The precursor gases or precursors used for the atomic layer deposition process are preferably chosen so that they either form a very dense layer, for example with Al 2 O 3 , and/or the layer stack formed therefrom has high corrosion resistance, for example with Ta 2 O 5 . A plurality of atomic layer deposition cycles are preferably carried out, so that a multi-layer system or a predefinable layer stack is formed. Alternatively or additionally, an atomic layer deposition takes place after a vacuum break in a separate, in particular th reaction or coating chamber, optionally also under an atmosphere.

In einem fünften Schritt S5 wird die haftvermittelnde Beschichtung 9 auf die korrosionsfeste Beschichtung 6, 7 beziehungsweise die korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 aufgebracht. Die haftvermittelnde Beschichtung 9 wird durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch ein Sputtern, vorzugsweise durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern, alternativ durch ein elektrochemisches Verfahren, aufgebracht.In a fifth step S5, the adhesion-promoting coating 9 is applied to the corrosion-resistant coating 6, 7 or the corrosion-resistant coatings 6, 7. The adhesion-promoting coating 9 is applied by a vacuum coating method, in particular by sputtering, preferably by high-energy pulse magnetron sputtering, alternatively by an electrochemical method.

In einem sechsten Schritt S6 wird die verschleißfeste Beschichtung 10 auf die haftvermittelnde Beschichtung 9 aufgebracht. Die verschleißfeste Beschichtung 10 wird ebenfalls durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere durch ein physikalisches Gasabscheidungsverfahren, insbesondere ein Sputtern, vorzugsweise durch Hochenergieimpulsmagnetronsputtern, oder ein chemisches Gasabscheidungsverfahren aufgebracht.In a sixth step S6, the wear-resistant coating 10 is applied to the adhesion-promoting coating 9. The wear-resistant coating 10 is also applied by a vacuum coating method, in particular by a physical vapor deposition method, in particular sputtering, preferably by high energy pulse magnetron sputtering, or a chemical vapor deposition method.

Vorzugsweise erfolgt vor der Aufbringung der korrosionsfesten Beschichtung 6, 7 oder der korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7 ein (Plasma-, lonen- oder Ozon-) Ätz- oder Aktivierungsschritt in einem Vakuum. Dabei dient der Ätz- oder Aktivierungsschritt insbesondere zur Aktivierung oder Vorbehandlung der Reibfläche 3, insbesondere der haftvermittelnden Beschichtung 4, zur Verbesserung der Haftung der korrosionsfesten Beschichtungen 6, 7.Before applying the corrosion-resistant coating 6, 7 or the corrosion-resistant coatings 6, 7, a (plasma, ion or ozone) etching or activation step preferably takes place in a vacuum. The etching or activation step serves in particular to activate or pretreat the friction surface 3, in particular the adhesion-promoting coating 4, to improve the adhesion of the corrosion-resistant coatings 6, 7.

Vorzugsweise wird als Vakuumbeschichtungsverfahren das Hochenergieimpulsmagnetronsputtern verwendet, da dieses bei einem Aufbringen der haftvermittelnden Beschichtung 4, der haftvermittelnden Beschichtung 9 und/oder der verschleißfesten Beschichtung 10 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.High-energy pulse magnetron sputtering is preferably used as the vacuum coating method, since this produces relatively few defects, in particular holes, pores, cracks, when applying the adhesion-promoting coating 4, the adhesion-promoting coating 9 and/or the wear-resistant coating 10 compared to other vacuum coating methods. For example, compared to conventional sputtering, a larger proportion of ionized particles are knocked out of a solid target, with the particles then being able to be accelerated onto the brake body 1 to be coated by means of an electrical voltage. The high-energy pulse magnetron sputtering thus ensures that particularly dense layers can grow on the brake body 1, in particular the friction surface 3, or can be applied thereto, with the grown layers following the surface profile or a surface contour of the brake body 1, in particular the friction surface 3, particularly precisely and thus ensure improved protection against corrosion.

Die Rauheit der Reibfläche 3 ist aufgrund der Rautiefe Rz 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.Due to the roughness depth Rz of less than or equal to 6 μm, the roughness of the friction surface 3 is so low that post-processing, in particular a subsequent grinding process or subsequent thinning of at least one of the applied coatings, is advantageously not necessary. This reduces both process complexity and process costs.

Claims (10)

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 RZ von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet wird, c) Aufbringen zumindest einer korrosionsfesten Beschichtung (6, 7) mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die geglättete Reibfläche (3), wobei die korrosionsfeste Beschichtung (6, 7) durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren als Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht wird, und wobei die Atomlagenabscheidungsschicht mit einer Schichtdicke von wenigstens 1 nm und höchstens 500 nm hergestellt wird.Method for coating a brake body (1) for a vehicle brake (2), with the steps: a) providing a brake body (1), b) smoothing a friction surface (3) of the brake body (1) by surface grinding and/or polishing, wherein the friction surface (3) is smoothed to an average peak-to-valley height R Z of less than or equal to 6 µm, c) application of at least one corrosion-resistant coating (6, 7) indirectly with the interposition of at least one intermediate layer or directly onto the smoothed friction surface (3), the corrosion-resistant coating (6, 7) is applied by an atomic layer deposition method as an atomic layer deposition layer, and wherein the atomic layer deposition layer is produced with a layer thickness of at least 1 nm and at most 500 nm. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine verschleißfeste Beschichtung (10) aufgebracht wird, wobei eine Dicke der verschleißfesten Beschichtung (10) wenigstens 0,1 µm und höchstens 20 µm beträgt.procedure after claim 1 , characterized in that at least one wear-resistant coating (10) is applied, the thickness of the wear-resistant coating (10) being at least 0.1 µm and at most 20 µm. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Beschichtung (10) durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht wird.procedure after claim 2 , characterized in that the wear-resistant coating (10) is applied by a vacuum coating process. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die verschleißfeste Beschichtung (10) ein Carbid, ein Borid, ein Nitrid und/oder ein Metall oder eine Metalllegierung verwendet wird.Procedure according to one of claims 2 or 3 , characterized in that a carbide, a boride, a nitride and/or a metal or a metal alloy is used as the material for the wear-resistant coating (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Beschichtung (10) zwischen der Reibfläche (3) und der Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht wird.Method according to any of the preceding claims 2 until 4 , characterized in that the wear-resistant coating (10) is applied between the friction surface (3) and the atomic layer deposition layer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine haftvermittelnde Beschichtung (4, 9) aufgebracht wird, wobei eine Dicke der haftermittelnden Beschichtung (4, 9) wenigstens 0,001 µm und höchstens 15 µm aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one adhesion-promoting coating (4, 9) is applied, the thickness of the adhesion-promoting coating (4, 9) being at least 0.001 µm and at most 15 µm. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Beschichtung (4, 9) durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren oder ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren aufgebracht wird.procedure after claim 6 , characterized in that the adhesion-promoting Coating (4, 9) is applied by a vacuum coating process or an electrochemical coating process. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die haftvermittelnde Beschichtung (4, 9) ein Carbid, ein Nitrid und/oder ein Metall verwendet wird.Procedure according to one of Claims 6 or 7 , characterized in that a carbide, a nitride and/or a metal is used as the material for the adhesion-promoting coating (4, 9). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Beschichtung (4, 9) zwischen der Reibfläche (3) und der Atomlagenabscheidungsschicht und/oder zwischen der Atomlagenabscheidungsschicht und der verschleißfesten Beschichtung (10) aufgebracht wird.Method according to any of the preceding Claims 6 until 8th , characterized in that the adhesion-promoting coating (4, 9) is applied between the friction surface (3) and the atomic layer deposition layer and/or between the atomic layer deposition layer and the wear-resistant coating (10). Bremskörper (1) für eine Fahrzeugbremse (2), wobei der Bremskörper zumindest eine Reibfläche (3) aufweist, und wobei die Reibfläche (3) mittels Flachschleifen und/oder Polieren auf eine gemittelte Rautiefe Rz von kleiner als oder gleich 6 µm geglättet ist, und wobei zumindest eine korrosionsfeste Beschichtung (6, 7) mittelbar unter Zwischenanordnung zumindest einer Zwischenschicht oder unmittelbar auf die geglättete Reibfläche (3) aufgebracht ist, wobei die korrosionsfeste Beschichtung (6, 7) durch ein Atomlagenabscheidungsverfahren als Atomlagenabscheidungsschicht aufgebracht ist, und wobei die Atomlagenabscheidungsschicht mit einer Schichtdicke von wenigstens 1 nm und höchstens 500 nm, hergestellt ist.Brake body (1) for a vehicle brake (2), the brake body having at least one friction surface (3), and the friction surface (3) being smoothed by means of surface grinding and/or polishing to an average peak-to-valley height Rz of less than or equal to 6 µm, and wherein at least one corrosion-resistant coating (6, 7) is applied indirectly with the interposition of at least one intermediate layer or directly to the smoothed friction surface (3), wherein the corrosion-resistant coating (6, 7) is applied by an atomic layer deposition process as an atomic layer deposition layer, and wherein the atomic layer deposition layer with a layer thickness of at least 1 nm and at most 500 nm.
DE102019200247.1A 2019-01-10 2019-01-10 Process for coating a brake body, Brake body Active DE102019200247B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019200247.1A DE102019200247B4 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Process for coating a brake body, Brake body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019200247.1A DE102019200247B4 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Process for coating a brake body, Brake body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019200247A1 DE102019200247A1 (en) 2020-07-16
DE102019200247B4 true DE102019200247B4 (en) 2023-08-03

Family

ID=71132224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019200247.1A Active DE102019200247B4 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Process for coating a brake body, Brake body

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019200247B4 (en)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10121601A1 (en) 2001-05-03 2001-10-11 Continental Teves Ag & Co Ohg Friction element for clutch plates or brake discs, for example, has corrosion and oxidation resistant coating consisting of intermetallic or ceramic material and contains titanium or titanium alloys
DE102004016098A1 (en) 2004-04-01 2005-10-20 Volkswagen Ag Production process for brake disk involves galvanic application of at least one intermediate layer
DE102004033090A1 (en) 2004-07-08 2006-02-09 Klaus Dr. Rennebeck Heat conduction element useful especially when containing hollow fibers, as a brake disk, coupling disk, cutting tool, a vehicle bearing, cylinder or piston, or a vehicle tire includes boron doped electrically conductive diamond coating
DE102009010279A1 (en) 2008-02-27 2009-10-01 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Low cost bipolar fuel cell plate and method of making the same
EP2122004B1 (en) 2007-02-20 2013-01-30 Tech M3, Inc. Wear resistant coating for brake disks with unique surface appearance and methods for coating
DE102011087136A1 (en) 2011-11-25 2013-05-29 Robert Bosch Gmbh brake disc
DE102011056307A1 (en) 2011-12-13 2013-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brake disc, used for motor car, includes brake disc pot, and brake disc ring provided with friction surfaces, where brake disc ring consists of cast iron material, which is coated with protective coating in region of the friction surfaces
DE102011089923A1 (en) 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Process for coating a brake disk and brake disk produced by the method
DE102011089848A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Surface processing a friction surface of a metallic brake disc, which has a surface coating, comprises generating compressive residual stresses in the friction surface and/or smoothening the friction surface before applying surface coating
DE102011089918A1 (en) 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh brake disc
US8893863B2 (en) 2007-08-22 2014-11-25 Tech M3, Inc. Reduction of particulate emissions from vehicle braking systems
DE102013209030A1 (en) 2013-05-15 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Corrosion protection for a metallic component and method for applying the corrosion protection
EP2324141B1 (en) 2008-09-02 2015-04-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wear and corrosion resistant layered composite
EP2628817B1 (en) 2012-02-15 2016-11-02 IHI Hauzer Techno Coating B.V. A coated article of martensitic steel and a method of forming a coated article of steel

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10121601A1 (en) 2001-05-03 2001-10-11 Continental Teves Ag & Co Ohg Friction element for clutch plates or brake discs, for example, has corrosion and oxidation resistant coating consisting of intermetallic or ceramic material and contains titanium or titanium alloys
DE102004016098A1 (en) 2004-04-01 2005-10-20 Volkswagen Ag Production process for brake disk involves galvanic application of at least one intermediate layer
DE102004033090A1 (en) 2004-07-08 2006-02-09 Klaus Dr. Rennebeck Heat conduction element useful especially when containing hollow fibers, as a brake disk, coupling disk, cutting tool, a vehicle bearing, cylinder or piston, or a vehicle tire includes boron doped electrically conductive diamond coating
EP2122004B1 (en) 2007-02-20 2013-01-30 Tech M3, Inc. Wear resistant coating for brake disks with unique surface appearance and methods for coating
US8893863B2 (en) 2007-08-22 2014-11-25 Tech M3, Inc. Reduction of particulate emissions from vehicle braking systems
DE102009010279A1 (en) 2008-02-27 2009-10-01 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Low cost bipolar fuel cell plate and method of making the same
EP2324141B1 (en) 2008-09-02 2015-04-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wear and corrosion resistant layered composite
DE102011087136A1 (en) 2011-11-25 2013-05-29 Robert Bosch Gmbh brake disc
DE102011056307A1 (en) 2011-12-13 2013-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brake disc, used for motor car, includes brake disc pot, and brake disc ring provided with friction surfaces, where brake disc ring consists of cast iron material, which is coated with protective coating in region of the friction surfaces
DE102011089848A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Surface processing a friction surface of a metallic brake disc, which has a surface coating, comprises generating compressive residual stresses in the friction surface and/or smoothening the friction surface before applying surface coating
DE102011089918A1 (en) 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh brake disc
DE102011089923A1 (en) 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Process for coating a brake disk and brake disk produced by the method
EP2628817B1 (en) 2012-02-15 2016-11-02 IHI Hauzer Techno Coating B.V. A coated article of martensitic steel and a method of forming a coated article of steel
DE102013209030A1 (en) 2013-05-15 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Corrosion protection for a metallic component and method for applying the corrosion protection

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019200247A1 (en) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19518781C1 (en) Metal body with alpha-alumina coating for e.g. shaping tool
DE102010039035A1 (en) Cutting tool with multilayer coating
DE102012224440B4 (en) Coating material for parts of an engine exhaust system and method of making the same
DE102016122834A1 (en) Coating of a body with diamond layer and hard material layer
DE102008045381A1 (en) Wear and corrosion-inhibiting layer composite
DE102011087715A1 (en) HARDWARE-COATED METAL, HARD-METAL, CERMET OR CERAMIC BODIES AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF SUCH BODIES
DE102008054982A1 (en) Wafer chuck for EUV lithography
EP3929325A1 (en) Method for producing a physical vapor deposition (pvd) target for crtan coatings and crta target obtained thereby
AT511605B1 (en) CARBON COATING COATING
EP2480701A1 (en) Tool coating
DE102012211746B4 (en) LOW-FRICTION COATING LAYER FOR A VEHICLE PART AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
DE102019200247B4 (en) Process for coating a brake body, Brake body
EP1226030A1 (en) Forming members for shaping a reactive metal and methods for their fabrication
DE112012001715T5 (en) sliding
EP0928343A1 (en) Process for coating brass with hard, multicolored layers
DE102019200246B4 (en) Method for coating a brake body, brake body
EP2463399B1 (en) Magnesium components with improved corrosion resistance
DE102014207447A1 (en) Coated steel component, method of manufacturing the steel component and manufacturing plant
DE102007038188A1 (en) Coated machine element e.g. piston ring with a surface useful in internal combustion engine, comprises a structured hard chrome layer, a physical vapor deposition- or a chemical vapor deposition layer, and a chromium-solid particle layer
DE19514538C2 (en) Process for making engraved rollers and plates
DE102004044919A1 (en) Coating system for a substrate comprises a layer of refractory metal-magnesium nitrides
DE102012017694A1 (en) Mo-containing coatings on tools for direct press hardening
DE102004028112B4 (en) Tool substrate with a boron-containing layer system, consisting of a boron carbide, a B-C-N and a carbon-modified cubic boron nitride layer and method for producing such a layer system and use
EP3728695A1 (en) Corrosion- and erosion-resistant coating for turbine blades of gas turbines
EP1413647B1 (en) Wear resistant coating

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: GLEISS GROSSE SCHRELL UND PARTNER MBB PATENTAN, DE