DE102020208734A1

DE102020208734A1 - Verfahren zum herstellen eines fahrzeugteils und fahrzeugteil, das durch dasselbe hergestellt wird

Info

Publication number: DE102020208734A1
Application number: DE102020208734.2A
Authority: DE
Inventors: Hyun Kyung KIM; Dong Eun Cha; Jin Young Yoon; Hai Chang Lee; Sun Young PARK
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-11-01
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2021-05-06
Also published as: CN112779577A; US11618964B2; US20210130971A1; KR20210052942A

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements, das das Vorbehandeln der Oberfläche eines geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und Ausbilden einer Metallplattierungsschicht auf dem geformten Produkt enthält, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht enthält, die der Reihe nach ausgebildet werden, und ein Fahrzeugelement, das durch das Verfahren hergestellt wird, sind offenbart.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements und ein Fahrzeugelement, das durch dasselbe hergestellt wird, die zum Verbessern von Plattierungseigenschaften fähig sind, während der Prozess reduziert und vereinfacht wird.
Hintergrund der Erfindung
Technische Kunststoffe sind eine neue Klasse von Werkstoffen, die schnell entwickelt wurden und anstelle von Metallen auf den Gebieten der mechanischen Teile und Strukturwerkstoffe verwendet werden. Solche technische Kunststoffe können Produkten sowohl eine erheblich höhere Festigkeit als im Alltag verwendete Universalkunststoffe, als auch ein erheblich geringeres Gewicht als Metalle verleihen. Basierend auf diesen Eigenschaften werden auf den Gebieten der Elektrik, Elektronik und der Maschinen aktiv Forschung und Entwicklung zum Ersetzen eines Metalls durch technische Kunststoffe betrieben.
Beispielsweise erfolgten auf dem Gebiet der Fahrzeugteile Bestrebungen, um schwere Metallteile durch technische Kunststoffe zu ersetzen und dadurch Fahrzeuge leichter zu machen und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, während die Benutzersicherheit erhöht wird
Üblicherweise werden auf dem Gebiet der äußeren Teile, wie beispielsweise Stoßstangen, Kühlergrille, Frontgrille, Karosserieleisten, Radkappen, Radabdeckungen und andere periphere Teile, insbesondere Metallmaterialien aktiv durch technische Kunststoffe ersetzt.
Die äußeren Teile für Fahrzeuge müssen eine Farbe, ein Erscheinungsbild, ein Design und dergleichen gemäß den Vorlieben eines Benutzers und Markencharakteristiken realisieren und eine ausgezeichnete Haltbarkeit, wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Wasserfestigkeit, bereitstellen.
Folglich besteht eine steigende Nachfrage nach einer Technologie, die physikalische Eigenschaften durch Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise Plattieren, weiter verbessert sowie die physikalischen Eigenschaften der technischen Kunststoffmaterialien verbessert, die in äußeren Teilen für Fahrzeuge verwendet werden.
Beispielsweise offenbart die Patentschrift 1 (koreanisches Patent Nr. 10-1957443 ) ein Plattierungsverfahren, das zum Umsetzen eines mehrfarbigen Musters durch Ausbilden einer Dekorschicht mit einem vorbestimmten Muster auf einer Oberfläche eines nichtleitenden Kunststoffes und Schichten einer Nickelplattierungsschicht und Chromplattierungsschicht auf die Oberfläche der Dekorschicht fähig ist.
Herkömmliche Oberflächenbehandlungsverfahren enthalten das Ausbilden einer chemischen Plattierungsschicht auf der Oberfläche eines Kunststoffes und dann Ausbilden einer Metallplattierungsschicht auf der chemischen Plattierungsschicht durch Elektroplattieren. In diesem Fall bestehen darin Nachteile, dass sich der Verbrauch an Metall, das beim Plattieren verwendet wird, ebenso wie Herstellungskosten erhöhen, während sich die zum Plattieren erforderte Zeit verlängert, und folglich ist es nicht leicht, den durch die Industrie erforderten Produktionsertrag zu erzielen. Wenn das chemische Plattieren weggelassen wird, um diese Nachteile zu bewältigen, wird die Plattierungsschicht leicht von der Oberfläche des Kunststoffes abgelöst und folglich kann sich die Haltbarkeit herabsetzen oder es können leicht Defekte in dem Herstellungsprozess auftreten.
Daher besteht ein wachsendes Interesse an einer Herstellungstechnologie für Fahrzeugelemente, die fähig sind, physikalische Eigenschaften, die für die Teile erfordert werden, leicht zu realisieren, während dieselben Herstellungskosten verringern.
Die in diesem Abschnitt Hintergrund offenbarten Informationen dienen lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der jemandem mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik hierzulande bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung erfolgte in einem Bestreben, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, die mit dem Stand der Technik assoziiert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements, das zum Verkürzen der Fertigungszeit und Verringern der Herstellungskosten und folglich Bereitstellen ausgezeichneter wirtschaftlicher Vorteile durch Umsetzen der Effekte zum Reduzieren und Vereinfachen des Prozesses fähig ist, und ein Fahrzeugelement zu liefern, das durch dasselbe hergestellt wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ist ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements, das zum Umsetzen ausgezeichneter Plattierungseigenschaften und Aufweisen einer besseren Haftkraft zwischen einem geformten Gegenstand und einer Metallplattierungsschicht fähig ist, und ein Fahrzeugelement zu liefern, das durch dasselbe hergestellt wird.
Die zuvor erwähnten Aufgaben der vorliegenden Offenbarung sowie andere Aufgaben werden anhand der folgenden Beschreibung eindeutig verständlich und könnten durch Mittel, die in den Ansprüchen definiert sind, und eine Kombination derselben implementiert werden.
In einem Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements, das das Vorbehandeln der Oberfläche eines geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und Ausbilden einer Metallplattierungsschicht auf dem geformten Produkt enthält, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht enthält, die der Reihe nach ausgebildet werden.
Das Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements kann ferner das Ausbilden einer Nickelanschlagschicht auf der Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff vor dem Ausbilden der Metallplattierungsschicht enthalten.
Das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff kann 100 Gewichtsteile eines Grundharzes, das 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC) enthält, und 3 bis 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoff enthalten.
Der leitende Kohlenstoff kann ferner zumindest Kohlenstoffnanoröhren (CNTs), Graphit und/oder Graphen enthalten.
In einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung ein Fahrzeugelement mit einer elektroplattierten Oberfläche aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, das durch das zuvor erwähnte Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Das Fahrzeugelement kann ein geformtes Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und eine auf der Oberfläche des geformten Produkts ausgebildete Metallplattierungsschicht enthalten, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht enthält, die der Reihe nach von der Oberfläche des geformten Produkts geschichtet werden, und das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff 100 Gewichtsteile eines Grundharzes, das 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC) enthält, und 3 bis 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoff enthalten kann.
Das Fahrzeugelement kann ferner eine zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht ausgebildete Nickelanschlagschicht enthalten.
Das Fahrzeugelement kann zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht eine Haftkraft von 2 N/cm bis 10 N/cm aufweisen.
In den Ausführungsformen kann das Fahrzeugelement ein Kühlergrill, ein Frontgrill, ein Lautsprechergrill, eine Leuchtenabdeckung, ein Emblem, eine Beschriftung, eine Verzierung, eine Leiste, eine Radkappe oder eine Radabdeckung oder ein Knopf sein.
Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung werden unten erörtert.
Figurenliste
Die oben erwähnten und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden nun in Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend nur zur Veranschaulichung aufgeführt sind und folglich die vorliegende Offenbarung nicht beschränken, und in denen:

1 eine schematische Darstellung ist, die einen Ablauf eines Verfahrens zum Herstellen eines Fahrzeugelements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 eine beispielhafte Ausführungsform zeigt, bei der das Fahrzeugelement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf einen Kühlergrill 100 angewandt wird;
3 eine Schnittansicht 200 ist, die ein Fahrzeugelement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
4 eine Teilschnittansicht 300 ist, die ein Fahrzeugelement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements gerichtet, das das Vorbehandeln der Oberfläche eines geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und Ausbilden einer Metallplattierungsschicht auf dem geformten Produkt enthält, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht enthält, die der Reihe nach ausgebildet werden.
Das Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements nach der vorliegenden Offenbarung ist zum Umsetzen der Effekte zum Reduzieren und Vereinfachen des Prozesses fähig, um die Fertigungszeit zu verkürzen und die Herstellungskosten zu verringern, wobei folglich ein Fahrzeugelement bereitgestellt wird, das ausgezeichnete wirtschaftliche Vorteile aufweist, ausgezeichnete Plattierungseigenschaften realisiert und eine bessere Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht aufweist.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements nach der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter beschrieben werden.
In der vorliegenden Beschreibung sind die Ausdrücke „oberer/obere/oberes“ und „unterer/untere/unteres“ basierend auf der Zeichnung definiert, wobei „oberer/obere/oberes“ und „unterer/untere/unteres“ in Bezug aufeinander in Abhängigkeit von der Betrachtungsposition miteinander vertauscht werden können, und es wird klar sein, dass, wenn ein Element bezeichnet wird, sich „auf“ einem anderen Element zu befinden, sich dasselbe direkt auf dem anderen Element befinden kann oder auch ein dazwischenliegendes Element vorliegen kann und andererseits, wenn ein Element bezeichnet wird, sich „direkt auf“, „unmittelbar auf“ einem anderen Element zu befinden oder „direkt auf“ demselben „ausgebildet“ zu sein oder „direkt mit“ demselben „in Kontakt zu stehen“, kein dazwischenliegendes Element zwischen denselben vorliegt.
1 ist eine schematische Darstellung, die einen Ablauf eines Verfahrens zum Herstellen eines Fahrzeugelements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. In Bezug auf 1 enthält das Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements das Vorbehandeln der Oberfläche eines geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff (S1) und Ausbilden einer Metallplattierungsschicht auf dem geformten Produkt (S2).
Die Metallplattierungsschicht enthält eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht, die der Reihe nach ausgebildet werden. Die Kupferplattierungsschicht, die Nickelplattierungsschicht und die Chromplattierungsschicht werden durch Elektroplattieren und nicht chemisches Plattieren ausgebildet.
Bei der Vorbehandlung (S1) wird die Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, das in die Form eines Fahrzeugteils geformt ist, vorbehandelt, um derselben Charakteristiken zu verleihen, die zum Elektroplattieren geeigneter sind.
Beispielsweise wird die Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff in einen Plattierungsbereich, in dem die Metallplattierungsschicht auszubilden ist, und einen Nicht-Plattierungsbereich unterteilt, in dem die Metallplattierungsschicht nicht auszubilden ist, und die Vorbehandlung kann nur in dem Plattierungsbereich durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Form des Plattierungsbereiches gesteuert werden und die Form und das Entwurfsmuster des Fahrzeugelements können in verschiedenen Weisen implementiert werden. Zudem können die Herstellungskosten durch weiteres Minimieren der Plattierungsfläche weiter verringert werden.
Die Vorbehandlung kann Entfetten, Ätzen und/oder Neutralisation enthalten. Die Vorbehandlung verbessert ferner die Eignung zum Elektroplattieren des Plattierungsbereiches, wobei dadurch die Haftkraft zwischen der Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der durch Elektroplattieren ausgebildeten Metallplattierungsschicht weiter verbessert wird.
Die Vorbehandlung kann durch Vorbereiten einer Vorbehandlungslösung, wie beispielsweise eine Entfettungslösung, eine Ätzlösung oder eine Neutralisationslösung, in Abhängigkeit von dem Zweck und dann Aussetzen der Plattierungsfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff der Vorbehandlungslösung oder Sprühen der Vorbehandlungslösung auf die Plattierungsfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff ausgeführt werden.
In einer Ausführungsform kann die Entfettungslösung 80 bis 120 ml/1 Schwefelsäure (H₂SO₄) enthalten. Unter dieser Bedingung kann die Entfettungseffizienz ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann die Ätzlösung 390 bis 430 g/l Chromanhydrid und 400 bis 440 g/l Schwefelsäure (H₂SO₄) enthalten. Die Ätzeffizienz kann unter diesen Bedingungen ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann die Neutralisationslösung 500 bis 100 ml/1 Chlorwasserstoffsäure (HCl) enthalten. Unter diesen Bedingungen kann die Neutralisationseffizienz ausgezeichnet sein.
Das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff verwendet ein elektrisch leitendes Kunststoffmaterial, wobei dadurch die Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht erheblich verbessert wird, während ein chemischer Plattierungsprozess weggelassen wird.
Da herkömmliche Kunststoffe nicht leicht an Metalle aufgrund des Unterschieds des Materials zwischen denselben gebunden werden können, wird ein Verfahren zum Erhöhen der Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht durch einen kostspieligen chemischen Plattierungsprozess verwendet.
Im Falle des Verwendens eines geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, wie bei der vorliegenden Offenbarung, fließt jedoch ein Strom, der während des Elektroplattierens angelegt wird, auch auf der Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, wobei dadurch eine ausgezeichnete Eignung zum Elektroplattieren umgesetzt wird, während ein chemischer Plattierungsprozess weggelassen wird.
Zudem setzt das Weglassen des chemischen Plattierungsprozesses die Effekte zum Reduzieren und Vereinfachen der Bearbeitung um, wobei folglich die Fertigungszeit verkürzt wird sowie die Herstellungskosten verringert werden und dadurch ausgezeichnete wirtschaftliche Vorteile bereitgestellt werden.
Zudem verringert das Weglassen des chemischen Plattierungsprozesses die Menge an kostspieligen Metallen, die in der gesamten Plattierungsschicht verwendet werden, und setzt ausgezeichnete physikalische Eigenschaften um, während die Dicke der Plattierungsschicht verringert wird.
Das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff kann Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polykarbonat (PC), Polyacetal (POM), Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Polyphenylenoxid (PPO) enthalten. Infolgedessen kann das Oberflächenbehandlungsverfahren des geformten Produkts aus Harz der vorliegenden Offenbarung im Gegensatz zu dem herkömmlichen Oberflächenbehandlungsverfahren die Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht erheblich verbessern, während der chemische Plattierungsprozess weggelassen wird. Wenn das oben beispielhaft erläuterte geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff verwendet wird, kann zudem ein Festigkeitsgrad erhalten werden, der zur Verwendung in Fahrzeugelementen geeignet ist.
Wenn das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und/oder Polykarbonat (PC) enthält, kann das geformte Produkt insbesondere eine weiter verbesserte elektrische Leitfähigkeit ausüben und folglich können die zuvor erwähnten Effekte weiter verbessert werden und Eigenschaften, die zur Verwendung in Harz-Formprodukten für Fahrzeugteile geeignet sind, infolge ausgezeichneter mechanischer Eigenschaften derselben realisiert werden.
Wenn das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff sowohl Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) als auch Polykarbonat (PC) enthält, können genauer sowohl die elektrische Leitfähigkeit als auch die mechanischen Eigenschaften des geformten Produkts weiter verbessert werden.
In einer Ausführungsform kann das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff 45 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC) als ein Grundharz enthalten. Innerhalb der oben erwähnten Gehaltbereiche können die elektrische Leitfähigkeit sowie Kompatibilität und mechanischen Eigenschaften des geformten Produkts ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann das Grundharz 45 Gew.-% bis 55 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 45 Gew.-% bis 55 Gew.-% Polykarbonat (PC) enthalten.
Das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff kann ferner zumindest einen leitenden Kohlenstoff aus Kohlenstoffnanoröhren (CNTs), Graphit oder Graphen enthalten. In diesem Fall kann das Oberflächenbehandlungsverfahren der vorliegenden Offenbarung ferner den Effekt zum Verbessern der Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht weiter verbessern, während der chemische Plattierungsprozess weggelassen wird.
In einer Ausführungsform kann die mittlere Größe des leitenden Kohlenstoffes 0,1 bis 500 µm betragen. Die Größe kann eine maximale Länge des leitenden Kohlenstoffes sein. Unter der obigen Bedingung kann die elektrische Leitfähigkeit des geformten Produkts ausgezeichnet sein und die Mischbarkeit und Dispergierbarkeit können beim Vermischen mit dem Grundharz ausgezeichnet sein.
Der leitende Kohlenstoff kann in einer Menge von 3 bis 20 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Kunstharzes vorliegen. Innerhalb des Bereiches können die Kompatibilität, Mischbarkeit und Dispergierbarkeit mit dem Grundharz ausgezeichnet sein, die elektrische Leitfähigkeit und mechanischen Eigenschaften des geformten Produkts weiter verbessert werden, die Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht weiter verbessert werden und die wirtschaftlichen Vorteile, die mit den Herstellungskosten assoziiert werden, erhalten werden. Beispielsweise kann der leitende Kohlenstoff in einer Menge von 5 bis 12 Gewichtsteilen, genauer 5 bis 10 Gewichtsteilen vorliegen.
In einer Ausführungsform enthält das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff 3 bis 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoff basierend auf 100 Gewichtsteilen des Grundharzes, das 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC) enthält. In diesem Fall können die elektrische Leitfähigkeit und die mechanischen Eigenschaften des geformten Produkts weiter verbessert werden. Zudem kann die Wärmeleitfähigkeit verbessert werden und bei Anwendung auf Fahrzeugelemente können eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit erhalten werden.
Das Ausbilden der Metallplattierungsschicht (S2) enthält das Elektroplattieren des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, um eine Kupferplattierungsschicht auszubilden. Die folglich ausgebildete Kupferplattierungsschicht dient als Puffer für die gesamte Plattierungsschicht und das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff. In diesem Fall kann das Fahrzeugelement eine Beschädigung der Oberflächenbehandlungsschicht aufgrund des Unterschieds der Härte zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht verhindern, wenn an dasselbe ein Stoß von außen angelegt wird.
Die Kupferplattierungsschicht kann eine Dicke von 1 µm bis 30 µm, insbesondere 5 µm bis 20 µm und genauer 10 µm bis 20 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches kann die puffernde Eigenschaft weiter verbessert werden.
Ein Kupferplattierungsbad zum Ausbilden der Kupferplattierungsschicht kann Kupfersulfat und Schwefelsäure enthalten. Beispielsweise kann das Kupferplattierungsbad 190 bis 230 g/l Kupfersulfat (CuSO₄·5H₂O) und 48 bis 58 g/l Schwefelsäure (H₂SO₄) enthalten. Das Kupfersulfat ist eine Quelle der Kupferionen und erhöht die elektrische Leitfähigkeit. Das Kupfersulfat liegt in einer Konzentration von 190 bis 230 g/l in dem Kupferplattierungsbad vor. Wenn das Kupfersulfat in dem oben erwähnten Konzentrationsbereich vorliegt, können die Kupferplattierungseffizienz und die elektrische Leitfähigkeit ausgezeichnet sein. Das Kupfersulfat liegt in einer Konzentration von 48 bis 58 g/l in dem Kupferplattierungsbad vor. Wenn das Kupfersulfat in dem oben erwähnten Konzentrationsbereich vorliegt, kann die Leitfähigkeit des Plattierungsbads ausgezeichnet sein und die Kupferplattierungsrate und die Qualität der Kupferplattierungsschicht können besser sein. Beispielsweise kann das Kupferplattierungsbad ferner zumindest 30 bis 150 mg/l eines Chlorions oder 1 bis 10 ml/1 eines grenzflächenaktiven Stoffes enthalten.
In einer Ausführungsform kann die Reaktionstemperatur beim Ausbilden der Kupferplattierungsschicht 15 bis 30 °C, insbesondere 18 bis 28 °C betragen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Kupferplattierungsschicht effizienter ausgebildet werden.
In einer Ausführungsform kann beim Ausbilden der Kupferplattierungsschicht die Stromdichte 1 bis 30 A/dm², beispielsweise 1 bis 10 A/dm² betragen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Kupferplattierungsschicht effizienter ausgebildet werden.
Das Ausbilden der Metallplattierungsschicht (S2) enthält das Elektroplattieren der Kupferplattierungsschicht, um zumindest eine Nickelplattierungsschicht auszubilden. Die Nickelplattierungsschicht kann eine mehrschichtige Struktur mit einer oder mehreren Schichten, insbesondere zwei oder drei Schichten und genauer zwei Schichten enthalten. Die folglich ausgebildete Nickelplattierungsschicht dient zum Verbessern des Erscheinungsbildes.
Insbesondere kann die Nickelplattierungsschicht als zumindest eine Halbglanzfunktionsschicht, eine Glanzfunktionsschicht, eine Schicht zum Erleichtern der Adhäsion und/oder eine Korrosionsschutzschicht dienen. Die Halbglanzfunktionsschicht kann eine Nickelplattierungsschicht sein, die keinen Schwefel enthält. Die Glanzfunktionsschicht kann eine schwefelhaltige Nickelplattierungsschicht sein. Die Schicht zum Erleichtern der Adhäsion kann eine Nickelplattierungsschicht mit einem höheren Schwefelgehalt als die Glanzfunktionsschicht sein.
In einer Ausführungsform kann die Nickelplattierungsschicht eine erste Nickelplattierungsschicht mit einer Glanzfunktion und eine zweite Nickelplattierungsschicht mit einer Funktion zum Verhindern einer Korrosion enthalten, die der Reihe nach von dem geformten Produkt geschichtet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann die Nickelplattierungsschicht eine erste Nickelplattierungsschicht mit einer Halbglanzfunktion, eine zweite Nickelplattierungsschicht mit einer Glanzfunktion und eine dritte Nickelplattierungsschicht mit einer Funktion zum Verhindern einer Korrosion enthalten, die der Reihe nach von dem geformten Produkt geschichtet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann die Nickelplattierungsschicht eine erste Nickelplattierungsschicht, die keinen Schwefel enthält und eine Halbglanzfunktion aufweist, eine Nickelplattierungsschicht zum Erleichtern der Adhäsion, die 0,2 Gew.-% oder mehr Schwefel enthält und die Adhäsion der ersten Nickelplattierungsschicht und der zweiten Nickelplattierungsschicht verbessert, und eine zweite Nickelplattierungsschicht, die weniger als 0,2 Gew.-% Schwefel enthält und eine Glanzfunktion aufweist, enthalten, die der Reihe nach von dem geformten Produkt geschichtet werden.
Die Nickelplattierungsschicht kann eine Einzelschichtdicke von 1 µm bis 15 µm, insbesondere 1 µm bis 10 µm und genauer 1 µm bis 5 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches können die einzelnen Funktionalitäten der Nickelplattierungsschicht weiter verbessert werden.
In einer Ausführungsform kann das Nickelplattierungsbad 160 bis 350 g/l Nickelsulfat, 25 bis 60 g/l Nickelchlorid und 35 bis 47 g/l Borsäure enthalten, wenn die Nickelplattierungsschicht ausgebildet wird.
Das Nickelsulfat (NiSO₄06H₂O) kann als eine Hauptquelle der Nickelionen enthalten sein. Das Nickelsulfat kann in einer Menge von 160 bis 350 g/l in dem Nickelplattierungsbad vorliegen. Wenn das Nickelsulfat in einer Menge innerhalb des oben erwähnten Bereiches vorliegt, können die Plattierungseffizienz und die Plattierungsschichtqualität ausgezeichnet sein.
Das Nickelchlorid (NiCl₂·6H₂O) kann als eine Quelle der Nickelionen und eine Quelle der Chlorionen enthalten sein. Das Nickelchlorid kann in einer Menge von 25 bis 60 g/l in dem Nickelplattierungsbad vorliegen. Wenn Nickelchlorid in einer Menge innerhalb des oben erwähnten Bereiches vorliegt, können die Plattierungseffizienz und Plattierungsschichtqualität ausgezeichnet sein.
Die Borsäure (H₃BO₃) kann enthalten sein, um den pH-Wert des Nickelplattierungsbads zu steuern. Die Borsäure kann in einer Menge von 35 bis 47 g/l in dem Nickelplattierungsbad vorliegen. Innerhalb des oben erwähnten Gehaltbereiches kann die Nickelplattierungsrate hoch sein und die Plattierungsqualität ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann das erste Nickelplattierungsbad zum Ausbilden der ersten Nickelplattierungsschicht 250 bis 300 g/l Nickelsulfat, 35 bis 45 g/l Nickelchlorid und 37 bis 47 g/l Borsäure enthalten. Wenn das erste Nickelplattierungsbad, das die oben erwähnten Bedingungen erfüllt, angewandt wird, kann die Plattierungsqualität ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann das zweite Nickelplattierungsbad zum Ausbilden der zweiten Nickelplattierungsschicht 250 bis 300 g/l Nickelsulfat, 35 bis 45 g/l Nickelchlorid und 37 bis 47 g/l Borsäure enthalten. Wenn das zweite Nickelplattierungsbad, das die oben erwähnten Bedingungen erfüllt, angewandt wird, können der Glanz und die Plattierungsqualität der Plattierungsschicht ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann das dritte Nickelplattierungsbad zum Ausbilden der dritten Nickelplattierungsschicht 260 bis 300 g/l Nickelsulfat, 50 bis 60 g/l Nickelchlorid und 35 bis 47 g/l Borsäure enthalten. Wenn das dritte Nickelplattierungsbad, das die oben erwähnten Bedingungen erfüllt, angewandt wird, wird der Oberfläche der Plattierungsschicht Mikroporosität verliehen, so dass die Korrosionsbeständigkeit erhöht werden kann und die Plattierungsqualität ausgezeichnet sein kann.
In einer Ausführungsform kann die Nickelplattierungsschicht die erste Nickelplattierungsschicht, die zweite Nickelplattierungsschicht und die dritte Nickelplattierungsschicht enthalten, die in einem Dickenverhältnis von 1 : 0,5 bis 3 : 1 bis 2 ausgebildet werden. In dem Dickenverhältnis können die Effizienz der Ausbildung der Plattierungsschicht, die Korrosionsbeständigkeit der Plattierungsschicht und die Adhäsion ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann das Dickenverhältnis 1 : 0,5 bis 1,5 : 1,5 bis 2 sein.
Wenn die Nickelplattierungsschicht ausgebildet wird, kann die Reaktionstemperatur 35 °C bis 60 °C betragen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Nickelplattierungsschicht effizienter ausgebildet werden.
Wenn die Nickelplattierungsschicht ausgebildet wird, kann die Stromdichte 1 bis 30 A/dm², beispielsweise 1 bis 10 A/dm² betragen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Nickelplattierungsschicht effizienter ausgebildet werden.
Das Ausbilden der Metallplattierungsschicht (S2) enthält das Elektroplattieren der Oberfläche der Nickelplattierungsschicht, um eine Chromplattierungsschicht auszubilden. Die folglich ausgebildete Chromplattierungsschicht dient zum Umsetzen des Erscheinungsbildes. In diesem Fall verursacht das Fahrzeugelement keine Verfärbung in einem äußeren Teil desselben, weist eine hohe Härte und ausgezeichnete Haltbarkeit auf und liefert ein luxuriöses metallisches Erscheinungsbild.
Die Chromplattierungsschicht kann eine Dicke von 1 µm bis 30 µm, insbesondere 5 µm bis 20 µm und genauer 10 µm bis 20 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches können das Erscheinungsbild, der Verfärbungsschutz und die Haltbarkeit weiter verbessert werden.
Das Chromplattierungsbad zum Ausbilden der Chromplattierungsschicht kann 250 bis 300 g/l Chromanhydrid (CrO₃) und 0,6 bis 1,4 g/l Schwefelsäure (H₂SO₄) enthalten.
Das Chromanhydrid kann in einer Menge von 250 bis 300 g/l in dem Chromplattierungsbad vorliegen. Wenn das Chromanhydrid in einer Menge innerhalb des Bereiches vorliegt, können die Adhäsion, Korrosionsbeständigkeit und Plattierungsqualität der Chromplattierungsschicht ausgezeichnet sein.
Die Schwefelsäure kann in einer Menge von 0,6 bis 1,4 g/l in dem Chromplattierungsbad vorliegen. Wenn die Schwefelsäure in einer Menge innerhalb des oben erwähnten Bereiches vorliegt, kann die Versorgungseffizienz der Schwefelionen ausgezeichnet sein und folglich können die Chromplattierungsrate und Plattierungsqualität ausgezeichnet sein.
Wenn die Chromplattierungsschicht ausgebildet wird, kann die Reaktionstemperatur 25 °C bis 65 °C betragen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Chromplattierungsschicht effizienter ausgebildet werden.
Wenn die Chromplattierungsschicht ausgebildet wird, kann die Stromdichte 10 bis 70 A/dm², beispielsweise 25 bis 65 A/dm² betragen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Chromplattierungsschicht effizienter ausgebildet werden.
Das Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements kann ferner das Ausbilden einer Nickelanschlagschicht auf der Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff (S3) vor dem Ausbilden der Metallplattierungsschicht (S2) enthalten.
Die Nickelanschlagschicht wird durch Elektroplattieren ausgebildet und dient ferner zum Verbessern der Adhäsion zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht.
In einer Ausführungsform kann die Nickelanschlagschicht unter Verwendung eines Nickelanschlag-Plattierungsbads ausgebildet werden. Das Nickelanschlag-Plattierungsbad kann 160 bis 200 g/l eines Nickelsulfats, 40 bis 60 g/l Nickelchlorid und 35 bis 45 g/l Borsäure enthalten. Wenn die Plattierungsschicht durch Anwenden des Nickelanschlag-Plattierungsbads unter den oben erwähnten Bedingungen ausgebildet wird, kann die Adhäsion der Plattierungsschicht ausgezeichnet sein.
Die Anschlagschicht kann eine Einzelschichtdicke von 0,01 µm bis 5 µm, insbesondere 0,1 µm bis 5 µm und genauer 1 µm bis 5 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Adhäsion zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht weiter verbessert werden und die Eignung zum Elektroplattieren weiter verbessert werden.
Das Fahrzeugelement, auf das das Herstellungsverfahren der vorliegenden Offenbarung angewandt werden kann, kann beispielsweise ein Kühlergrill, ein Frontgrill, ein Lautsprechergrill, eine Leuchtenabdeckung, ein Emblem, eine Beschriftung, eine Verzierung, eine Leiste, eine Radkappe, eine Radabdeckung oder ein Knopf sein.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist auf ein Fahrzeugelement mit einer elektroplattierten Oberfläche eines elektrisch leitenden Kunststoffes gerichtet, das durch das zuvor erwähnte Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Das Fahrzeugelement kann ein geformtes Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und eine Metallplattierungsschicht enthalten, die auf der Oberfläche des geformten Produkts ausgebildet wird, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht enthält, die der Reihe nach von der Oberfläche des geformten Produkts geschichtet werden, und das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff kann 3 bis 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoff in Bezug auf 100 Gewichtsteile eines Grundharzes enthalten, das 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC) enthält.
Das Fahrzeugelement kann ein Kühlergrill, ein Frontgrill, ein Lautsprechergrill, eine Leuchtenabdeckung, ein Emblem, eine Beschriftung, eine Verzierung, eine Leiste, eine Radkappe, eine Radabdeckung oder ein Knopf sein. In diesem Fall kann das Fahrzeugelement ausgezeichnete Plattierungseigenschaften und eine hohe Adhäsion zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht realisieren und ist folglich besser geeignet, um eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufzuweisen.
2 veranschaulicht einen beispielhaften Fall, in dem das Fahrzeugelement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung als ein Kühlergrill 100 angewandt wird. In dieser Ausführungsform kann das Fahrzeugelement der vorliegenden Offenbarung verglichen zu einem Metallmaterial in eine komplizierte Form geformt werden, aber eine zu einem Metall vergleichbare Festigkeit realisieren und das Gewicht der Fahrzeugkarosserie verringern.
3 ist eine Schnittansicht 200 eines Fahrzeugelements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 3 zeigt eine Seiten-Querschnittsstruktur entlang einer Linie A-A' des oberflächenbehandelten geformten Produkts aus Harz der 2.
4 ist eine Teilquerschnittsansicht 300 eines Fahrzeugelements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 4 zeigt beispielhaft eine Querschnittsstruktur des Teils B des Querschnitts des oberflächenbehandelten geformten Produkts aus Harz der 3. In Bezug auf 4 ist das Fahrzeugelement durch das oben beschriebene Oberflächenbehandlungsverfahren oberflächenbehandelt und enthält ein geformtes Produkt 10 aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und eine Metallplattierungsschicht 20, die zumindest eine Kupferplattierungsschicht 21, beispielsweise zwei oder mehr Nickelplattierungsschichten 22 und 23 und eine Chromplattierungsschicht 24 enthält, die der Reihe nach auf das geformte Produkt 10 geschichtet werden.
Die Kupferplattierungsschicht dient als Puffer der gesamten Plattierungsschicht und des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff. In diesem Fall kann das Fahrzeugelement eine Beschädigung der Oberflächenbehandlungsschicht aufgrund des Unterschieds der Härte zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht verhindern, wenn an dasselbe ein Stoß von außen angelegt wird.
Die Kupferplattierungsschicht kann eine Dicke von 1 µm bis 30 µm, insbesondere 5 µm bis 20 µm und genauer 10 µm bis 20 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches kann die puffernde Eigenschaft weiter verbessert werden.
Die Nickelplattierungsschicht kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur mit einer oder mehreren Schichten aufweisen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen weist die mehrschichtige Struktur zwei oder drei Schichten auf. In einigen beispielhaften Ausführungsformen weist die mehrschichtige Struktur zwei Schichten auf. Die folglich ausgebildete Nickelplattierungsschicht weist ein verbessertes Erscheinungsbild auf.
Insbesondere kann die Nickelplattierungsschicht als zumindest eine Halbglanzfunktionsschicht, eine Glanzfunktionsschicht, eine Schicht zum Erleichtern der Adhäsion und/oder eine Korrosionsschutzschicht dienen. Die Halbglanzfunktionsschicht kann eine Nickelplattierungsschicht sein, die keinen Schwefel enthält. Die Glanzfunktionsschicht kann eine schwefelhaltige Nickelplattierungsschicht sein. Die Schicht zum Erleichtern der Adhäsion kann eine Nickelplattierungsschicht mit einem höheren Schwefelgehalt als die Glanzfunktionsschicht sein.
In einer Ausführungsform kann die Nickelplattierungsschicht eine erste Nickelplattierungsschicht, eine zweite Nickelplattierungsschicht und eine dritte Nickelplattierungsschicht enthalten, die in einem Dickenverhältnis von 1 : 0,5 bis 3 : 1 bis 2 ausgebildet werden. Innerhalb dieses Dickenverhältnisses können die Effizienz der Ausbildung der Plattierungsschicht, die Korrosionsbeständigkeit der Plattierungsschicht und die Adhäsion ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann das Dickenverhältnis 1 : 0,5 bis 1,5 : 1,5 bis 2 sein.
Die Nickelplattierungsschicht kann eine Einzelschichtdicke von 1 µm bis 15 µm, insbesondere 1 µm bis 10 µm und genauer 1 µm bis 5 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches können die einzelnen Funktionalitäten der Nickelplattierungsschicht weiter verbessert werden.
Die Chromplattierungsschicht dient zum Umsetzen des Erscheinungsbildes. In diesem Fall ist das Fahrzeugelement keiner Verfärbung in einem äußeren Teil desselben ausgesetzt, weist eine hohe Härte und folglich eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf und setzt ein luxuriöses metallisches Erscheinungsbild um.
Die Chromplattierungsschicht kann eine Dicke von 1 µm bis 30 µm, insbesondere 5 µm bis 20 µm und genauer 10 µm bis 20 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches können das Erscheinungsbild, der Verfärbungsschutz und die Haltbarkeit weiter verbessert werden.
Zudem kann das Fahrzeugelement ferner eine Nickelanschlagschicht (nicht gezeigt) enthalten, die zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht ausgebildet wird.
Die Nickelanschlagschicht wird durch Elektroplattieren ausgebildet und dient zum weiteren Verbessern der Adhäsion zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht.
Die Anschlagschicht kann eine Einzelschichtdicke von 0,01 µm bis 5 µm, insbesondere 0,1 µm bis 5 µm und genauer 1 µm bis 5 µm aufweisen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Adhäsion zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht weiter verbessert werden und die Eignung zum Elektroplattieren weiter verbessert werden.
Die Kupferplattierungsschicht 21, die Nickelanschlagschicht (nicht gezeigt), die eine oder mehreren Nickelplattierungsschichten 22 und 23 und die Chromplattierungsschicht 34 sind jeweils, wie oben beschrieben wurde.
Das Fahrzeugelement kann zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht eine Haftkraft von 2 N/cm bis 10 N/cm aufweisen. In einigen Ausführungsformen weist die Metallplattierungsschicht 2 N/cm bis 8 N/cm auf. In einigen Ausführungsformen weist die Metallplattierungsschicht 3 N/cm bis 6 N/cm auf. Innerhalb dieses Bereiches kann das Fahrzeugelement zur Verwendung in geformten Gegenständen aus Harz für Fahrzeuge aufgrund der weiter verbesserten Haltbarkeit desselben geeigneter sein.
Beispiel
Nachstehend wird die vorliegende Offenbarung in Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele detaillierter beschrieben werden. Diese Beispiele werden jedoch nur zur Veranschaulichung der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt und sind nicht auszulegen, den Bereich der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Beispiel 1
100 Gewichtsteile eines Grundharzes, das 45 bis 55 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz (ABS-Harz) und 45 bis 55 Gew.-% Polykarbonat-Harz (PC-Harz) enthält, und 5 bis 8 Gewichtsteile Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) wurden verknetet und dann spritzgegossen, um ein geformtes Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff mit einer Dicke von 1 bis 10 mm und einer Kühlergrillform zu erzeugen.
Das geformte Kunststoffprodukt wurde durch Tauchen in einer Entfettungslösung mit 80 bis 120 ml/1 Schwefelsäure (H₂SO₄) entfettet, durch Tauchen in einer Ätzlösung mit 390 bis 430 g/l Chromanhydrid und 400 bis 440 g/l Schwefelsäure (H₂SO₄) geätzt und durch Tauchen in einer Neutralisationslösung mit 500 bis 100 ml/1 Chlorwasserstoffsäure (HCl) neutralisiert, um das geformte Kunststoffprodukt vorzubehandeln.
Das vorbehandelte geformte Kunststoffprodukt wurde in einem Kupferplattierungsbad mit 190 bis 230 g/l Kupfersulfat (CuSO₄·5H₂O) und 48 bis 58 g/l Schwefelsäure (H₂SO₄) getaucht und eine Kupferplattierungsschicht mit einer Dicke von 5 bis 25 µm wurde bei einer Stromdichte von 5 bis 15 A/dm² bei 25 bis 35 °C ausgebildet.
Das geformte Kunststoffprodukt, das die auf demselben ausgebildete Kupferplattierungsschicht enthält, wurde in einem ersten Nickelplattierungsbad mit 250 bis 300 g/l Nickelsulfat, 35 bis 45 g/l Nickelchlorid und 37 bis 47 g/l Borsäure getaucht und dann zu einer Dicke von 1 bis 15 µm bei einer Stromdichte von 10 bis 50 A/dm² bei 25 bis 45 °C plattiert, um eine erste Nickelplattierungsschicht auszubilden, das geformte Kunststoffprodukt, das die auf demselben ausgebildete erste Nickelplattierungsschicht enthält, wurde in einem zweiten Nickelplattierungsbad mit 250 bis 300 g/l Nickelsulfat, 35 bis 45 g/l Nickelchlorid und 37 bis 47 g/l Borsäure getaucht und dann zu einer Dicke von 1 bis 15 µm bei einer Stromdichte von 10 bis 50 A/dm² bei 25 bis 45 °C plattiert, um eine zweite Nickelplattierungsschicht auszubilden, und das geformte Kunststoffprodukt, das die auf demselben ausgebildete zweite Nickelplattierungsschicht enthält, wurde in einem dritten Nickelplattierungsbad mit 260 bis 300 g/l Nickelsulfat, 50 bis 60 g/l Nickelchlorid und 37 bis 47 g/l Borsäure getaucht und dann zu einer Dicke von 1 bis 15 µm bei einer Stromdichte von 10 bis 50 A/dm² bei 25 bis 45 °C plattiert, um eine dritte Nickelplattierungsschicht auszubilden.
Das geformte Kunststoffprodukt, das die auf demselben ausgebildete Nickelplattierungsschicht enthält, wurde in einem Chromplattierungsbad mit 250 bis 300 g/l Chromanhydrid (CrO₃) und 0,6 bis 1,4 g/l Schwefelsäure (H₂SO₄) getaucht und dann zu einer Dicke von 1 bis 15 µm bei einer Stromdichte von 10 bis 60 A/dm³ bei 35 bis 65 °C plattiert, um eine Chromplattierungsschicht auszubilden.
Eine Probe eines geformten Harzgegenstands, die in 2 gezeigt ist, wurde in gleicher Weise wie oben durch sequenzielles Ausbilden einer Kupferplattierungsschicht, einer ersten Nickelplattierungsschicht, einer zweiten Nickelplattierungsschicht, einer dritten Nickelplattierungsschicht und einer Chromplattierungsschicht auf der Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff gefolgt durch eine Oberflächenbehandlung erzeugt.
Beispiel 2
Ein Fahrzeugelement wurde durch sequenzielles Ausbilden einer Kupferplattierungsschicht, einer ersten Nickelplattierungsschicht, einer zweiten Nickelplattierungsschichtung, einer dritten Nickelplattierungsschicht und einer Chromplattierungsschicht in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 mit der Ausnahme erzeugt, dass das vorbehandelte geformte Kunststoffprodukt in einem Nickelanschlag-Plattierungsbad mit 160 bis 200 g/l Nickelsulfat, 40 bis 60 g/l Nickelchlorid und 35 bis 45 g/l Borsäure geraucht wurde und dann zu einer Dicke von 0,1 bis 5 µm bei einer Stromdichte von 10 bis 50 A/dm² bei 25 bis 45 °C plattiert wurde, um eine Nickelanschlag-Plattierungsschicht auszubilden.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Fahrzeugelement wurde in gleicher Weise wie bei dem Beispiel 1 mit der Ausnahme erzeugt, dass ein Harz, das 45 bis 55 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz (ABS-Harz) und 45 bis 55 Gew.-% Polykarbonat-Harz (PC-Harz) enthält, spritzgegossen wurde, um ein geformtes Kunststoffprodukt mit einer Dicke von 1 bis 10 mm zu realisieren.
< Evaluation der physikalischen Eigenschaften>
Die physikalischen Eigenschaften der Proben des oberflächenbehandelten geformten Harzgegenstands, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erzeugt wurden, wurden gemäß dem folgenden Verfahren evaluiert. Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.
(1) Haftkraft (N/cm): Die Haftkraft wurde gemäß der Norm MS625-04 von Hyundai Kia Motors gemessen. Insbesondere wurden Proben mit einer Breite von 10 mm und einer Länge von 50 mm für Fahrzeugelemente der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels 1 vorbereitet und dann wurde die Haftkraft mit einer Prüfgeschwindigkeit von 50 mm/min unter Verwendung eines Adhäsionsprüfgeräts gemessen. Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Element Beispiel 1 Beispiel 2 Vergleichsbeispiel 1

Haftkraft (N/cm) 4,8 4,9 1,7
Wie anhand Tabelle 1 erkannt werden kann, kann das Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung die Adhäsion zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht erheblich verbessern, während ein chemischer Plattierungsprozess weggelassen wird.
Daher sind das Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements nach der vorliegenden Offenbarung und das Fahrzeugelement, das durch das Verfahren oberflächenbehandelt wird, fähig, die Effekte zum Reduzieren und Vereinfachen des Prozesses zu realisieren, um die Fertigungszeit zu verkürzen sowie die Herstellungskosten zu verringern, und folglich beträchtliche ausgezeichnete wirtschaftliche Vorteile zu liefern, ausgezeichnete Plattierungseigenschaften umzusetzen und eine bessere Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht aufzuweisen.
Wie anhand des Voranstehenden offensichtlich ist, liefert die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements und ein Fahrzeugelement, das durch das Verfahren oberflächenbehandelt wird, die zum Umsetzen der Effekte zum Reduzieren und Vereinfachen der Bearbeitung, um die Fertigungszeit zu verkürzen sowie die Herstellungskosten zu verringern, und folglich Bereitstellen von ausgezeichneten wirtschaftlichen Vorteilen, Umsetzen von ausgezeichneten Plattierungseigenschaften und Aufweisen einer besseren Haftkraft zwischen dem geformten Produkt und der Metallplattierungsschicht fähig sind.
Die Offenbarung wurde in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben. Für jemanden mit Fähigkeiten in der Technik wird jedoch klar sein, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Offenbarung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 101957443 [0007]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugelements, aufweisend: Vorbehandeln einer Oberfläche eines geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff; und Ausbilden einer Metallplattierungsschicht auf dem geformten Produkt, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht aufweist, die der Reihe nach ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Ausbilden einer Nickelanschlagschicht auf der Oberfläche des geformten Produkts aus einem elektrisch leitenden Kunststoff vor dem Ausbilden der Metallplattierungsschicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff Folgendes aufweist: 100 Gewichtsteile eines Grundharzes mit 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC); und 3 bis 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoff.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der leitende Kohlenstoff zumindest Kohlenstoffröhren (CNTs), Graphit und/oder Graphen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugelement ein Kühlergrill, ein Frontgrill, ein Lautsprechergrill, eine Leuchtenabdeckung, ein Emblem, eine Beschriftung, eine Verzierung, eine Leiste, eine Radkappe, eine Radabdeckung oder ein Knopf ist.
Fahrzeugelement, aufweisend: ein geformtes Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff; und eine Metallplattierungsschicht, die auf der Oberfläche des geformten Produkts ausgebildet ist, wobei die Metallplattierungsschicht eine Kupferplattierungsschicht, eine Nickelplattierungsschicht und eine Chromplattierungsschicht aufweist, die der Reihe nach von der Oberfläche des geformten Produkts geschichtet werden, und wobei das geformte Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff Folgendes aufweist: 100 Gewichtsteile eines Grundharzes, das 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Polykarbonat (PC) aufweist; und 3 bis 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoff.
Fahrzeugelement nach Anspruch 6, ferner mit einer Nickelanschlagschicht, die zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht ausgebildet wird.
Fahrzeugelement nach Anspruch 6, wobei das Fahrzeugelement zwischen dem geformten Produkt aus einem elektrisch leitenden Kunststoff und der Metallplattierungsschicht eine Haftkraft von 2 N/cm bis 10 N/cm aufweist.