DE102021111356A1

DE102021111356A1 - Folie zur Reibwerterhöhung

Info

Publication number: DE102021111356A1
Application number: DE102021111356.3A
Authority: DE
Inventors: Timo Sörgel
Original assignee: Hochschule Aalen Technik und Wirtsch Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Hochschule Aalen Technik und Wirtschaft Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Current assignee: Hochschule Aalen Technik und Wirtsch Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Hochschule Aalen Technik und Wirtschaft Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2021-11-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen sowie eine gemäß diesem Verfahren erhältliche Folie.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen sowie eine gemäß diesem Verfahren erhältliche Folie.
Bislang werden zur Reibwerterhöhung an reibschlüssigen Verbindungen im Stand der Technik beispielsweise Reibscheiben, bestehend aus beidseitig mit Diamanten und Chemisch-Nickel (d.h. einem außenstromlos (= chemischen) vernickelten) beschichteten Federstahlblech, eingelegt (vgl. EP 0 961 038 B1 ). Andere Reibscheiben im Stand der Technik sehen beispielsweise das Aufbringen hartstoffpartikelhaltiger Suspensionen auf Sol-Gel-Basis auf ein entsprechendes Substrat vor (vgl. WO 2010/136190 A1 ).
Die Verwendung von Reibscheiben zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen ist aufgrund der fehlenden dreidimensionalen Anpassungsfähigkeit der Reibscheiben durch die Dicke der beschichteten Federstahlbleche nur auf planare zweidimensionale Geometrien beschränkt. Die direkte Beschichtung eines der Fügepartner ist dabei aufwendiger und mit höheren Kosten verbunden als die Verwendung von Reibscheiben. Außerdem entfällt bei der direkten Beschichtung eines der Fügepartner die Möglichkeit, falsch ausgelegte reibschlüssige Verbindungen nachträglich mit einem Lösungskonzept zu korrigieren, welches hinsichtlich Maßhaltigkeit problemlos unterzubringen ist.
Was das vorstehend genannte Sol-Gel basierende Verfahren betrifft, führt hier die Substratbindung durch die individuelle Behandlung der einzelnen Substrate zu aufwändigen und teuren Prozessen. Dafür müsste jedes Substrat mit ausreichender Oberflächenqualität bereitgestellt, auf ein Gestell aufgesteckt, vorbehandelt und einheitlich beschichtet werden. Im Rahmen einer galvanischen Beschichtung wäre sicherzustellen, dass um jedes Substrat herum ein vergleichbares und homogenes elektrisches Feld vorliegt, um auf allen Substraten und auf jeder einzelnen Substratoberfläche vergleichbare Partikelüberstande zu gewährleisten. Dies wäre aufgrund des Erfordernisses von Hilfsmitteln zur Optimierung der primären Stromdichteverteilung, wie zum Beispiel Blenden, Hilfsanoden, Hilfskathoden und Mittelleiter etc., unter herkömmlichen Umständen extrem aufwändig.
Darüber hinaus ist das Aufbringen chemischer Beschichtungen nicht nur zeitintensiv, sondern auch energie- und ressourcenaufwendig.
Somit ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer besonders dünnen, plastischen, hochelastischen Folie unter minimalen Kosten, Materialeinsatz, Zeitaufwand und unter hoher Automatisierbarkeit bereitzustellen, wobei eine derart hergestellte Folie in der Lage sein soll, die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen zwischen zu fügenden Werkstücken zu verbessern, indem sie den Mikroformschluss nach beiden Seiten hin ausbildet. Eine derartige Folie soll in beliebiger Geometrie verwendet werden können und beispielsweise neue Möglichkeiten eröffnen, geeignete Abricht-, Trenn- und Schleifwerkzeuge herzustellen. Unter reibschlüssigen Verbindungen werden dabei, neben dem Fachmann bekannten reibschlüssigen Verbindungen, insbesondere auch Stirnpress- und Welle-Nabe-Verbindungen, und zwar auch solche mit nichtplanaren bzw. zylinderförmigen Kontaktflächen, verstanden.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen gelöst.
Insbesondere wird ein Verfahren zur Herstellung einer Folie bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

(i) einen Schritt der Kompositgalvanoformung, umfassend eine Kombination von Galvanoformung und Dispersionsabscheidung, worin bei der Galvanoformung in den Elektrolyten, aus welchem das die Metallmatrix aufbauende Material erzeugt wird, zusätzlich das Dispersoid eingebracht wird, so dass das Dispersoid bei der Galvanoformung mit in die sich abscheidende Schicht der Metallmatrix eingelagert wird, wobei das Dispersoid Hartstoffpartikel sind, und anschließend die abgeschiedene Schicht als Rohfolie von dem entsprechendem Trägersubstrat, auf dem es abgeschieden wurde, abgezogen wird, und
(ii) einen Schritt des Uniformierens, umfassend das Inkontaktbringen der Rohfolie aus Schritt (i) mit einem Elektrolyten in Abwesenheit von Hartstoffpartikel und Positionierung der Rohfolie in einem elektrischen Feld, wobei die überstehende Hartstoffpartikel-aufweisende Oberseite der Rohfolie der Anode zugewandt ist und die geschlossene, rein metallische Unterseite der Rohfolie der Kathode zugewandt ist, so dass ein gleicher mittlerer Überstand der Hartstoffpartikel an beiden Oberflächenseiten der Folie erzeugt wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Folie, erhältlich durch das vorstehende Verfahren. Die erfindungsgemäß erhältliche Folie enthält üblicherweise kein Substrat, sondern besteht alleinig aus der Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie, die wiederum aus der Metallmatrix mit den darin eingelagerten Hartstoffpartikel besteht, wobei die Folie durch einen praktisch bzw. im Wesentlichen gleichen mittleren Überstand der Hartstoffpartikel an beiden Oberflächenseiten der Folie gekennzeichnet ist.
Durch die erfindungsgemäße Folie kann die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen aufgrund der enormen Flexibilität der Folie ohne geometrische Beschränkungen der reibschlüssigen Verbindung in vorteilhafter Weise verbessert werden. Dabei bildet die Folie den Mikroformschluss der reibschlüssigen Verbindung nach beiden Seiten hin aus. Die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in der reibschlüssigen Verbindung findet dabei nicht über die Metallmatrix, sondern lediglich über die überstehenden Hartstoffpartikel statt. Die erfindungsgemäße Folie kann beispielsweise durch Laserschneiden in jeder beliebigen Geometrie ausgelasert werden und nicht nur auf planaren, sondern auch auf dreidimensionalen Flächen eingesetzt werden und erlaubt so eine erhöhte Flexibilität der Geometrie der reibschlüssigen Verbindung. Zudem sind die Partikel in der erfindungsgemäßen Folie besser verankert. Schließlich wird auch eine neue Möglichkeit eröffnet, entsprechende Abricht-, Trenn- und Schleifwerkzeuge herzustellen, z.B. durch Auflöten der erfindungsgemäßen Folie.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch hohe Materialeffizienz, geringen Ressourceneinsatz, hohe Automatisierbarkeit, Substratunabhängigkeit, deutlich verringerten Arbeitsaufwand, insofern das Substrathandling entfällt, geringere Kosten, erhöhte Nachhaltigkeit, verbesserte Recyclingrate und/ oder Recyclingfähigkeit sowie verringerten Wartungs- und Elektrolytpflegeaufwand aus.
Der erfindungsgemäße neue Ansatz besteht insbesondere darin, ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen, hochelastischen Folie zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitig auch eine gute Bruchdehnung aufweist, mit welcher die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen ohne geometrische Beschränkungen der reibschlüssigen Verbindung verbessert werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine dünne, plastische, hochelastische Folie mit einem gleichen mittleren Überstand der Hartstoffpartikel an beiden Oberflächenseiten der Folie hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Folie weist eine gute Bruchdehnung auf und ist daher auch bei mechanischer Belastung reißfest. Die erfindungsgemäße Folie kann anschließend durch Laserschneiden in jede gewünschte Geometrie gebracht werden und aufgrund der enormen Flexibilität der Folie in beliebiger Geometrie in den Fügespalt zwischen den zu fügenden Werkstücken eingebracht werden, um die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in den entsprechenden reibschlüssigen Verbindungen zu verbessern. Die enorme Flexibilität der Folie wird dadurch erreicht, dass die Folie lediglich aus einer dünnen Metallmatrix mit den eingelagerten Hartstoffpartikeln, die auf beiden Seiten der Folie einen gleichen mittleren Partikelüberstand aufweisen, besteht, wobei üblicherweise kein Substrat in der Folie vorhanden ist. Unter einem Substrat wird hierin ein Werkstück wie z.B. ein Träger verstanden, auf welchem die reibwerterhöhende Schicht aufgebracht wird.
Wie vorstehend ausgeführt, wird im Stand der Technik eine Reibscheibe zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen eingelegt, wobei die Reibscheibe dabei üblicherweise aus einem Federstahlblech als Substrat besteht, das auf beiden Seiten mit einer reibwerterhöhenden Schicht beschichtet wurde, so dass die Reibscheibe in der Regel verhältnismäßig dick ist. Durch deren Dicke ist die Reibscheibe wenig flexibel und dadurch auch nicht in beliebiger Geometrie einsetzbar.
Im Gegensatz zum weiteren Stand der Technik, worin eine hartstoffpartikelhaltige Suspension auf Sol-Gel-Basis als reibwerterhöhende Oberfläche aufgebracht wird, was die individuelle Behandlung eines jeden Substrates erfordert und somit aufwändiger und nur schwierig zu automatisieren ist, lässt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine derartige Folie einfach in einer kontinuierlich arbeiteten Anlage mit geringem Materialaufwand, geringen Kosten, geringem Zeitaufwand und hoher Automatisierbarkeit herstellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zu Herstellung der vorstehend beschriebenen Folie, wobei das Verfahren in einem ersten Schritt auf einer Kompositgalvanoformung, d.h. einer Kombination von Galvanoformung und Dispersionsabscheidung, basiert, worin bei der Galvanoformung in den Elektrolyten, aus welchem das die Metallmatrix aufbauende Material erzeugt wird, zusätzlich das Dispersoid eingebracht wird, so dass das Dispersoid bei der Galvanoformung mit in die sich abscheidende Schicht der Metallmatrix eingelagert wird. Erfindungsgemäß werden als Dispersoid Hartstoffpartikel eingesetzt. Danach wird die abgeschiedene Schicht als Rohfolie von dem entsprechenden Trägersubstrat, auf dem es abgeschieden wurde, abgezogen. Anschließend erfolgt ein zweiter Schritt des Uniformierens, umfassend das Inkontaktbringen der Rohfolie mit einem Elektrolyten in Abwesenheit von Hartstoffpartikel und üblicherweise äquidistanter Positionierung der Rohfolie in einem elektrischen Feld, wobei die Oberseite der Rohfolie, welche die überstehenden Hartstoffpartikel aufweist, der Anode zugewandt ist und die geschlossene, rein metallische Unterseite der Rohfolie der Kathode zugewandt ist, so dass ein im Wesentlichen gleicher mittlerer Überstand der Hartstoffpartikel an beiden Seiten der Folie erzeugt wird.
Die beiden Schritte der Kompositgalvanoformung und des Uniformierens können diskontinuierlich und getrennt voneinander oder kontinuierlich und in Kombination miteinander durchgeführt werden.
Bei der Kompositgalvanoformung wird auf einem kathodischem Trägersubstrat eine Metallmatrix galvanotechnisch abgeschieden. Dabei wird in den Elektrolyten, aus welchem das die Metallmatrix aufbauende Material erzeugt wird, zusätzlich das Dispersoid eingebracht, so dass das Dispersoid bei der Galvanoformung mit in die sich abscheidende Schicht der Metallmatrix eingelagert wird und so eine Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie bildet, die aus einer Metallmatrix und darin eingebetteten Dispersoiden besteht. Die abgeschiedene Metallmatrix mit den darin eingebetteten Hartstoffpartikeln wird nach der Kompositgalvanoformung dann von dem Trägersubstrat abgezogen (vgl. 1).
Die Abscheidung der Metallmatrix erfolgt auf galvanotechnischem Weg. Dabei wird die Matrix durch Reduktion von Ionen abgeschieden, wobei die dafür erforderlichen Elektronen aus einer Stromquelle (galvanisches Verfahren) stammen, die diese wiederum von der Anode erhält.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden üblicherweise wässrige Elektrolyte eingesetzt. Es können aber auch nicht-wässrige Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische eingesetzt werden. Außerdem ist die Abscheidung aus Salzschmelzen möglich, wobei hier auch insbesondere ionische Flüssigkeiten eingesetzt werden können. Dabei kann das Verfahren auch bei Temperaturen kleiner 100°C in sogenannten RT-lls (room temperature ionic liquids) durchgeführt werden. Es können auch Mischungen aus ionischen Flüssigkeiten und nichtwässrigen Lösungsmitteln eingesetzt werden. Die gängigen galvanischen Abscheidungsmöglichkeiten sind hinlänglich in der Fachliteratur beschrieben.
Ein wässriger Elektrolyt im Schritt der Kompositgalvanoformung umfasst mindestens ein in Wasser gelöstes Salz des Metalls oder der Metalle, welche die Metallmatrix bilden sollen. Als Anionen können alle Anionen verwendet werden, die in der Galvanoformung eingesetzt werden können. Beispiele dafür sind Pyrophosphat, Sulfat, Chlorid oder Sulfamat. Ferner kann der Elektrolyt weitere Salze von Metallen oder Verbindungen, die nicht galvanisch abgeschieden werden, enthalten, mit denen beispielsweise die Leitfähigkeit und/oder der pH-Wert, der beispielsweise bei Verwendung von Nickel bevorzugt pH = 4 beträgt, des Elektrolyten beeinflusst werden können. Beispielsweise können Borsäure, Schwefelsäure, Amidsulfonsäure oder verdünnte Natronlauge zugesetzt werden.
Die Schichtabscheidung während der Kompositgalvanoformung kann den Anforderungen entsprechend angepasst werden. So können je nach den eingesetzten Materialen Stromdichten von bis zu 35 A/dm² eingesetzt werden. Insbesondere durch die eingesetzte Stromdichte in Kombination mit der Konzentration der Partikel im Elektrolyten kann die Menge der eingelagerten Hartstoffpartikel in der Metallmatrix beeinflusst werden. Je höher in der Regel die eingesetzte Stromdichte, desto schneller wird die Metallmatrix abgeschieden und desto weniger Hartstoffpartikel werden darin eingelagert. Bevorzugt wird die Kompositgalvanoformung bei Stromdichten von 5 bis 15 A/dm² durchgeführt. Dabei werden Hartstoffpartikel in ausreichenden Mengen in die Metallmatrix eingelagert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Flächenbelegung der Hartstoffpartikel von 10,0 bis 20,0%, bevorzugt 12,0 bis 18,0%, vorgesehen, unter der Annahme praktikabler Flächenpressungen im Bereich von 50 bis 100 MPa.
Die Materialen der Elektroden im Schritt der Kompositgalvanoformung können so gewählt werden, dass sie unter den gegebenen Bedingungen inert sind. Insofern können als Anode und Kathode dem Fachmann bekannte Materialen eingesetzt werden. Bei Einsatz inerter, unlöslicher Elektroden können dem Elektrolyten - beispielsweise im Falle von Nickel als gewähltem Metallmatrixmaterial - gegebenenfalls nachergänzend Zusätze wie z.B. Nickelhydroxycarbonat zugesetzt werden, um dem Nickelverbrauch durch Abscheidung entgegenzuwirken. Als Anode kann beispielsweise platiniertes Titanstreckmaterial dienen. Als Kathode dient üblicherweise ein geeignetes Trägersubstrat. Als Trägersubstrat können Materialien eingesetzt werden, an denen die sich abscheidende Schicht schlecht haftet, beispielsweise solche auf Basis von hochlegiertem Stahl oder Titan, jeweils in der Regel geschliffen oder poliert. Von solchen Trägersubstraten lassen sich nach geeigneter Vorbehandlung die Rohfolien in der Regel einfach abziehen. Die Elektroden werden in der Regel derart angeordnet, um eine optimierte Stromdichteverteilung zu erzielen und eine optimale Strömung der Elektrolytlösung im Bereich der Kathode zu erreichen. Ist die Kathode ein zylinderförmiges Trägersubstrat, kann die Anode ähnlich gebogen und in einem bestimmten Abstand dazu angebracht sein. Dafür kann die Anode auch aus mehreren Anoden bestehen.
Als Metallmatrix kommen grundsätzliche alle Materialen in Frage, die sich galvanisch auf einem Trägersubstrat abscheiden und nachfolgend mechanisch wieder ablösen lassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Metallmatrix Metalle bzw. metallische Legierungen vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als galvanisch aufgebrachte Metallmatrix Nickel, Kupfer, Aluminium, Eisen, Zinn, Zink, Cobalt oder Legierungen verwendet. Legierungen können aus den aufgeführten Metallen untereinander bzw. mit weiteren Metallen und/oder Nichtmetallen gebildet werden. Beispiele dafür sind: Zinn-Nickel, Zink-Nickel, Zink-Eisen, Zink-Cobalt, Kupfer-Zink, Kupfer-Zinn, Kupfer-Zink-Zinn. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Metallmatrix aus Nickel oder Kupfer, insbesondere Nickel, aufgebaut.
Es können auch Multilayer- bzw. Gradientschichten aus den oben aufgeführten Matrixmaterialien verwendet werden.
Im Schritt der Kompositgalvanoformung wird die Metallmatrix mit einer Schichtdicke d abgeschieden, mit der die resultierende Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie eine ausreichende mechanische Stabilität aufweist, um sich von dem Trägersubstrat abziehen und handhaben zu lassen. Gleichzeitig soll dafür möglichst wenig Material eingesetzt werden. Für eine ausreichend mechanische Stabilität wird vorzugsweise eine Metallmatrix mit einer Schichtdicke d von mindestens 5 µm abgeschieden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die abgeschiedene Metallmatrix eine Schichtdicke auf, die dem halben mittleren Durchmesser dso der eingelagerten Hartstoffpartikel entspricht. Die Schichtdicke d der Metallmatrix kann bevorzugt zwischen 10 bis 30 µm betragen.
Als Dispersoide werden in der vorliegenden Erfindung Hartstoffpartikel eingesetzt. Das Dispersoid wird für den Schritt der Kompositgalvanoformung dem Elektrolyten zugesetzt und lagert sich dabei in die sich aufbauende Metallmatrix ein. Die Hartstoffpartikel werden in der Regel so ausgewählt, dass sie eine Druck- und Scherfestigkeit aufweisen, welche die Druck- und Scherfestigkeit der zu fügenden Werkstücke übertrifft. Die Hartstoffpartikel bestehen dabei aus Partikeln von Materialen, die nicht mit der Metallmatrix oder einem der Werkstücke chemisch reagieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Hartstoffpartikel Partikel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Carbiden, Nitriden, Boriden, SiO₂, Al₂O₃, Diamant oder einer Mischung aus mehreren Partikeln davon, eingesetzt. Vorzugsweise können Carbide aus der Gruppe, bestehend aus SiC und B₄C, ausgewählt werden. Nitride können vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Ni₃N₄ und kubischem BN, ausgewählt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Partikel aus SiC oder Diamant, insbesondere Diamant, als Hartstoffpartikel eingesetzt. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff Diamant auf mono- und polykristallinen Diamant, wobei bevorzugt monokristalliner Diamant eingesetzt ist.
Die Größe der Hartstoffpartikel ist so zu wählen, dass die Beschädigung der zu fügenden Werkstücke durch das Eindrücken der Hartstoffpartikel der Folie kein unzulässiges Ausmaß erreicht. Die Größe der Hartstoffpartikel sollte zudem derart sein, dass die Hartstoffpartikel ausreichend aus der Metallmatrix überstehen, damit die Kraft in der reibschlüssigen Verbindung vollständig über die Hartstoffpartikel und nicht über die Metallmatrix der Folie auf die zu fügenden Werkstücke übertragen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Hartstoffpartikel einen mittleren Durchmesser dso von 20 bis 60 µm auf, mit der Annahme, dass d₅₀ = 2d gilt, wobei d der Schichtdicke der Metallmatrix entspricht. In diesem Zusammenhang wird als mittlerer Durchmesser dso der Hartstoffpartikel die Partikelgröße verstanden, bis zu welcher die Hälfte des Volumens aller Partikel abgedeckt ist. Der mittlere Durchmesser dso kann durch dem Fachmann bekannte Methoden mittels Laserbeugung oder optischen Messungen (dynamisch bzw. statisch) bestimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die durch die Kompositgalvanoformung eingelagerten Hartstoffpartikel der Rohfolie einen Partikelüberstand von 5 bis 15 µm, bevorzugt 10 bis 15 µm auf.
Ferner lässt sich die Menge der eingelagerten Hartstoffpartikel in der Metallmatrix durch die Konzentration der Partikel im Elektrolyten beeinflussen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt im Schritt der Kompositgalvanoformung das Dispersoid in dem Elektrolyten in einer Konzentration im Bereich von 2 bis 10 g/L vor.
Um ein Absetzen der Dispersoid-Partikel an von der Elektrolytumwälzung wenig erfassten Stellen der Beschichtungswanne zu verhindern, wird in der Regel eine spezielle Wannengeometrie eingerichtet, welche keine waagerechten Bereiche aufweist. Üblicherweise wird der Elektrolyt in geeigneter Weise umgewälzt, um in allen Bereichen der Beschichtungswanne eine gleichbleibende Partikelkonzentration sicherzustellen. Dies kann z.B. durch einfaches Umpumpen oder durch Lufteinblasung erfolgen. Eine ausführliche Beschreibung der Merkmale der Dispersionsabscheidung und der erforderlichen Anlagentechnik findet sich in T. Sörgel, J. Meyer, WOMag 2013 (9), 2, 24, Chemische und elektrochemische Dispersionsbeschichtung - Technologie, Anwendungen und Potential.
Der Schritt der Kompositgalvanoformung kann diskontinuierlich (Chargenprozess) als auch kontinuierlich (z.B. auf einem rotierendem zylinderförmigen Trägersubstrat), bevorzugt kontinuierlich, durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Schritt der Kompositgalvanoformung kontinuierlich durchgeführt, wobei das Trägersubstrat zylinderförmig gestaltet ist und um die Längsachse rotiert und die Rohfolie kontinuierlich abgezogen wird. Die Rotationsgeschwindigkeit des Trägersubstrates wird so eingestellt, dass nach einer Umdrehung die Metallmatrix in der gewünschten Schichtdicke abgeschieden wird.
Sollen beispielsweise Hartstoffpartikel mit einem mittleren Durchmesser dso von 30 µm eingelagert werden, liegt die Schichtdicke d der Metallmatrix vorzugsweise bei 15 µm. Eine solche Schichtdicke kann im Falle von Nickel als Material der Metallmatrix bei einem gewählten Stromdichtebereich von 5 bis 15 A/dm² in ca. 5 bis 15 Minuten abgeschieden werden. Wird der Schritt der Kompositgalvanoformung kontinuierlich durchgeführt, dreht sich während des Abscheidens das zylinderförmige Trägersubstrat mit ca. 0,007 bis 0,5 U/min. Die abgeschiedene Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie wird zum Abschluss des Schrittes kontinuierlich von dem Trägersubstrat abgezogen. Im Falle eines kontinuierlichen Prozesses entsteht dabei eine Folie mit einer Fläche von 2πrb, wobei r dem Zylinderradius und b der Zylinderbreite des Trägersubstrat entspricht. In der vorliegen Erfindung wird als Rohfolie die Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie bezeichnet, welche nach dem Schritt der Kompositgalvanoformung und nach dem Abziehen von dem Trägersubstrat erhalten wird. Die Rohfolie umfasst die abgeschiedene Metallmatrix und die darin eingelagerten Hartstoffpartikel. In dieser sind die Hartstoffpartikel unsymmetrisch in einer Dickenrichtung der Metallmatrix verteilt. Die während der Kompositgalvanoformung dem Trägersubstrat zugewandte Unterseite weist eine geschlossene, rein metallische Seite auf, während die Seite, auf welcher während der Kompositgalvanoformung die Metallmatrix kontinuierlich abgeschieden wurde, eingebettete Hartstoffpartikel aufweist (vgl. 2A). Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dann die Rohfolie durch den zweiten Schritt des Uniformierens in die erfindungsgemäße Folie überführt.
Unter Uniformieren wird das Erreichen eines praktisch gleichen mittleren Überstandes Ü der Hartstoffpartikel an der Unter- und Oberseite der Folie bezeichnet. Der Überstand Ü beträgt im Idealfall (d₅₀-d)/2. In diesem Zusammenhang wird als praktisch gleich eine Abweichung des mittleren Überstandes Ü der Hartstoffpartikel an der Unter- und Oberseite der Folie von dem exakten mittleren Überstand um +/- 2 µm, bevorzugt +/- 1 µm, verstanden. In diesem Zusammenhang wird als Unterseite (oder „unten“) jene Seite der Rohfolie bezeichnet, die eine rein metallische Seite aufweist und während der Kompositgalvanoformung dem Trägersubstrat zugewandt war. Als Oberseite (oder „oben“) wird jene Seite der Rohfolie bezeichnet, die überstehende Hartstoffpartikel aufweist und an welcher im Schritt der Kompositgalvanoformung kontinuierlich die Metallmatrix abgeschieden wurde.
Im Schritt des Uniformierens wird die Rohfolie in Kontakt mit einem Elektrolyten, wie vorstehend beschrieben, in Abwesenheit von Hartstoffpartikeln gebracht. Der Elektrolyt kann dabei derselbe oder ein anderer, wie der im Schritt der Kompositgalvanoformung eingesetzte Elektrolyt, sein. Alternativ kann im Schritt des Uniformierens derselbe Elektrolyt eingesetzt werden, jedoch unter Zusatz eines weiteren Elektrolyten in Abhängigkeit der gewählten Anoden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt die Konzentration des Elektrolyten im Schritt des Uniformierens bei bis zu 2 mol/L, bevorzugt 1,7 mol/L.
Die Rohfolie fungiert im Schritt des Uniformierens als Mittelleiter und wird ohne weitere Kontaktierung üblicherweise im Wesentlichen äquidistant in einem elektrischen Feld zwischen einer Anode und Kathode positioniert, so dass die überstehende Hartstoffpartikel-aufweisende Oberseite der Rohfolie der Anode zugewandt ist und die geschlossene, rein metallische Unterseite der Rohfolie der Kathode zugewandt ist. Äquidistante Positionierung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Elektroden jeweils gleich weit von der zugewandten Ober- bzw. Unterseite der Rohfolie entfernt sind. Durch die äquidistante Positionierung im elektrischen Feld stellt sich auf der anodenzugewandten Seite eine kathodische Stromdichte ein, die dem Betrag nach gleich groß ist, wie die anodische Stromdichte auf der kathodenzugewandten Seite. Die im Schritt des Uniformierens an den Elektroden verwendete Stromdichte ist nicht weiter maßgeblich, solange sie in einem ausreichenden Bereich liegt, um den Schritt des Uniformierens erfolgreich durchzuführen. Der Begriff Mittelleiter bezeichnet hier ein elektrisch leitendes Element, welches ohne äußere Kontaktierung in ein elektrisches Feld eingebracht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Uniformierens bei Stromdichten von 3 bis 50 A/dm², bevorzugt 3 bis 20 A/dm², besonders bevorzugt 5 bis 20 A/dm² durchgeführt werden.
Durch das angelegte elektrische Feld wird an der überstehende Hartstoffpartikel aufweisenden Oberseite der Rohfolie pro Fläche die gleiche Metallmenge abgeschieden, die an der Unterseite der Rohfolie pro Fläche aufgelöst wird. Das Verhältnis zwischen eingelagerten Hartstoffpartikeln und der Metallmatrix ändert sich dabei nicht. Es werden durch die betragsgleichen Stromdichten sukzessive in dem Maße kathodenseitig Partikel freigelegt, wie sie anodenseitig weiter eingebettet werden. Dadurch wird bei einer ausreichenden Verweilzeit im elektrischen Feld ein gleicher mittlerer Überstand der Hartstoffpartikel an beiden Seiten der Folie erzeugt, die dadurch symmetrisch in Bezug auf die Hartstoffpartikel gestaltet ist.
Die Verweilzeit im elektrischen Feld ist abhängig von den eingestellten kathodischen und anodischen Stromdichten sowie der mittleren Partikelgröße der eingelagerten Hartstoffpartikel und der Dicke der Ridingschicht s. In diesem Zusammenhang wird als Ridingschicht der hartstoffpartikelfreie Bereich der Metallmatrix bezeichnet, der sich zu Beginn einer Dispersionsabscheidung substratseitig ausbildet. Beispiele für die Zusammenhänge des mittleren Durchmessers der Hartstoffpartikel dso, der Schichtdicke der Metallmatrix d, der Dicke der Ridingschicht s und dem angestrebten beidseitigen mittleren Überstand der Hartstoffpartikel zu der Dicke der abzuscheidenden und aufzulösenden Schicht der Metallmatrix Δd im Schritt des Uniformierens sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Die darin angegeben Werte sind als Idealwerte zu verstehen, von welchen in der Praxis auftretende produktionsbedingte Abweichungen um wenige µm berücksichtigt werden können. Die Dicke der abzuscheidenden und aufzulösenden Schicht der Metallmatrix Δd im Schritt des Uniformierens kann durch die Formeln Δd = d₅₀/4 + s oder Δd =d/2 + s berechnet werden. Die Verweilzeit im elektrischen Feld und die anodische und kathodische Stromdichte wird so eingestellt, dass ein praktisch gleicher mittlerer Überstand Ü der Hartstoffpartikel erreicht wird. Eine automatische Inlinemessung der Partikelüberstände ist hier einrichtbar, so dass gegebenenfalls auch eine Stromdichteanpassung vorgenommen werden kann.

Tabelle 1: Beispielhafte Zusammenhänge des mittleren Durchmessers dso der Hartstoffpartikel, der Schichtdicke der Metallmatrix d, der Dicke der Ridingschicht s und dem angestrebten beidseitigen mittleren Überstand der Hartstoffpartikel zu der Dicke der abzuscheidenden und aufzulösenden Schicht der Metallmatrix Δd im Schritt des Uniformierens.

d₅₀ der Hartstoffpartikel [µm]	Schichtdicke der Metallmatrix d [µm]	Dicke der Ridingschicht s [µm]	beidseitig gleicher mittlerer Überstand der Hartstoffpartikel [µm]	Dicke der abzuscheidenden Schicht Δd [µm]	Dicke der aufzulösenden Schicht Δd [µm]
20	10	5	5	10	10
25	12,5	5	6,25	11,25	11,25
30	15	5	7,5	12,5	12,5
35	17,5	5	8,75	13,75	13,75
40	20	5	10	15	15
45	22,5	5	11,25	16,25	16,25
50	25	5	12,5	17,5	17,5
55	27,5	5	13,75	18,75	18,75
60	30	5	15	20	20

Der Schritt des Uniformierens kann diskontinuierlich (Chargenprozess) als auch kontinuierlich durchgeführt werden, indem die Rohfolie zwischen den beiden Elektroden hindurchbewegt wird.
Die Materialen der Elektroden im Schritt des Uniformierens können auch so gewählt werden, dass sie unter den gegebenen Bedingungen inert sind. Es haben sich aber auch lösliche Nickelelektroden als praktikabel erwiesen. Es können dann einfach in regelmäßigen Abständen die beiden Elektroden vertauscht werden, so dass sich das auf der ursprünglichen Kathode abgeschiedene Nickel bei der anodischen Schaltung wieder auflöst. Selbstverständlich können auch gleich zwei Ni-Elektroden verwendet und diese dann regelmäßig vertauscht werden. Beispielsweise können auch beide Elektroden aus nickelbeschichtetem, platiniertem Titan bestehen. In der Regel erfolgt dann ein Zusatz von z.B. Nickelchlorid zum Elektrolyten, um die Anodenlöslichkeit sicherzustellen.
Weiter wird die Geometrie und die Anordnung der Elektroden im Schritt des Uniformierens in der Regel so gewählt, dass im Fall eines nicht-kontinuierlichen Prozesses des Uniformierens an jeder Stelle der Rohfolie und im Falle eines kontinuierlichen Prozesses des Uniformierens an jeder beliebigen Stelle einer Breitenrichtung der Rohfolie an der entsprechenden Ober- und Unterseite eine betragsgleiche Stromdichte anliegt. Beispielsweise können beide Elektroden in einer identischen Form bestehen, wobei sie sich mit einem gewissen Abstand mit Blickrichtung aus der Normalen deckungsgleich gegenüberstehen. Unter der Breitenrichtung wird im kontinuierlichen Prozess des Uniformierens eine Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung der Rohfolie verstanden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die abgezogene Rohfolie kontinuierlich dem Schritt des Uniformierens zugeführt. In der kontinuierlichen Durchführung des Schrittes des Uniformierens ist die Länge I der Kathode und der Anode entsprechend der folgenden Formel: $Kathoden- bzw . Anodenlänge = (i_{1} {/i}_{2}) \cdot π r \cdot [1 / 2 + Ridingschichtdicke/Metallschichtdicke]$
wobei

i₁ die Stromdichte im Schritt der Kompositgalvanoformung ist,
i₂ die Stromdichte im Schritt des Uniformierens ist, und
r der Radius der zylinderförmigen Kathode im Schritt der kontinuierlichen Kompositgalvanoformung ist.

Die aufzulösende bzw. abzuscheidende Schicht ist nur für eine Gesamtmatrixdicke von 10µm (bei einer konstant 5µm dicken Ridingschicht) gleich dieser; für höhere Gesamtmatrixdicken wird es anteilig immer weniger. Üblicherweise gilt: Dicke der aufzulösenden Schicht = Dicke der abzuscheidenden Schicht = d₅₀/4 + Ridingschichtdicke = Metallschichtdicke/2 + Ridingschichtdicke
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Partikelüberstände durch entsprechende Sensorik überwacht werden. Dadurch können vor allem in einem kontinuierlichen Verfahren die erforderlichen Hartstoffpartikelüberstände durch Nachjustieren der verwendeten Stromstärken in den Schritten der Kompositgalvanoformung und des Uniformierens oder der Verweilzeit der Metallmatrix und der Rohfolie in den Schritten der Kompositgalvanoformung und des Uniformierens erreicht werden.
Anschließend an den Schritt des Uniformierens kann die Folie zur Entfernung von Resten aus dem Herstellungsverfahren gespült, getrocknet und gegebenenfalls in gewünschte Formen geschnitten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Folie nach dem Herstellungsverfahren gespült und getrocknet. Zum Schneiden der Folie eignet sich beispielsweise ein Laser.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine solche Folie, erhältlich gemäß dem vorstehenden Verfahren. Die erfindungsgemäße Folie ist aus einer Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie, umfassend eine Metallmatrix und darin eingelagerte Hartstoffpartikel, aufgebaut, mit der Maßgabe, dass sie kein Substrat enthält. Die Folie weist bevorzugt eine Dicke von 20 bis 60 µm auf. Die Dicke der Folie hängt im Wesentlichen von dem mittleren Durchmesser der eingesetzten Hartstoffpartikel ab. Die Dicke der Metallmatrix der Folie ist nicht weiter limitierend, solange die resultierende Dispersoid-Metallmatrix-Kompositfolie eine ausreichend mechanische Stabilität aufweist, um sich von dem Trägersubstrat abziehen und handhaben zu lassen und ausreichend flexibel für die Anwendung in dreidimensionalen Formschlüssen ist. Gleichzeitig soll dafür möglichst wenig Material eingesetzt werden. Für eine ausreichend mechanische Stabilität wird vorzugsweise eine Metallmatrix mit einer Schichtdicke d von mindestens 5 µm abgeschieden. Die Schichtdicke der Metallmatrix d beträgt bevorzugt die Hälfte des mittleren Durchmessers der Hartstoffpartikel und kann bevorzugt zwischen 10 bis 30 µm betragen. Die erfindungsgemäße Folie zeichnet sich dadurch aus, dass die in der Metallmatrix eingelagerten Hartstoffpartikel an ihrer Ober- und Unterseite einen praktisch gleichen mittleren Überstand der Hartstoffpartikel aufweisen (vgl. 2B).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erfindungsgemäße Folie oder ein Folienteil, der aus der Folie ausgeschnitten oder ausgelasert worden ist, als Reibscheibe zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen verwendet. Dafür wird die Folie oder ein Folienteil zwischen die zu fügenden Werkstücke eingelegt und mit einer ausreichenden Flächenpressung verpresst, so dass sie den Mikroformschluss nach beiden Seiten hin ausbildet. Durch die dünne Dicke der Folie und deren Flexibilität ist sie in beliebiger Geometrie, auch dreidimensional, verwendbar. Dabei findet die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in der reibschlüssigen Verbindung nicht über die Metallmatrix, sondern lediglich über die überstehenden und in die Gegenflächen eingedrückten Hartstoffpartikel statt. Weiter sind in der vorliegenden Folie die Hartstoffpartikel besser in die Metallmatrix eingebunden. Zudem eignen sich die erfindungsgemäßen Folien zur Herstellung neuer Abricht-, Trenn- und Schleifwerkzeuge.
Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung der Kompositgalvanoformung zur Herstellung einer Rohfolie in einem kontinuierlichen Prozess;
2 eine schematische Darstellung der Rohfolie (A) und der erfindungsgemäßen Folie (B); und
3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens als kontinuierlicher Prozess.

Die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Beispiel
Verfahrensschritt 1: Kompositgalvanoformung
Es werden 70 L entionisiertes Wasser vorgelegt und darin 8,4 kg Borsäure unter Erwärmen gelöst. Die so erhaltene Borsäurelösung wird langsam zu 169,7 L einer umgewälzten Ansatzlösung aus Nickelsulfamat (c = 180 g/L Nickel) gegeben. Es werden unter langsamer Zugabe 700 g monokristallines Diamantpulver einer mittleren Partikelgröße von dso = 30 µm in 10 L entionisiertes Wasser, welches mit Amidosulfonsäure auf einen pH-Wert von 4 angesäuert wurde, eingerührt, bis sich eine homogene Dispersion einstellt. Danach wird die Lösung mit einer Ultraschallsonotrode noch 10 min lang weiterbehandelt, um sicherzustellen, dass keine Agglomerate mehr in der Suspension vorliegen. Die so erhaltene Suspension wird langsam unter Umwälzung zu obiger Nickelsulfamat/Borsäure-Lösung hinzugegeben. Abschließend wird mit entionisiertem Wasser auf ein Gesamtvolumen von 280 L aufgefüllt. Der mit Diamantpartikeln versetzte Elektrolyt wird auf eine Betriebstemperatur von 55°C erwärmt. Der pH-Wert wird bei Bedarf mit Hilfe von Amidosulfonsäurelösung bzw. verdünnter Natronlauge auf pH = 4 eingestellt.
Eine gleichmäßig feingeschliffene Titanwalze mit einem Durchmesser und einer Breite von jeweils 300 mm wird sorgfältig entfettet und in den fertigen Dispersionselektrolyt eingehängt. Die Walze wird für 20 min bei einer Stromdichte von 5 A/dm² und einer Drehgeschwindigkeit von 1 U/min im Elektrolyten beschichtet. Danach wird die abgeschiedene Schicht quer zur Drehrichtung abgelöst und vorsichtig ca. eine viertel Umdrehung abgezogen. Die Folie wird durch eine geeignete Klemmvorrichtung mit einer Hilfsfolie verbunden, die bereits durch alle nachfolgenden Prozessschritte geführt ist und fortwährend einen Zug auf die abgezogene Kompositfolie ausübt, so dass diese stets definiert ausgerichtet bleibt. Danach wird der Beschichtungsvorgang mit einer Stromdichte von 5 A/dm² fortgesetzt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze wird auf 0,067 U/min eingestellt. So wird kontinuierlich eine Nickel/Diamant-Kompositfolie mit einer Nickelschichtdicke von 15 µm abgeschieden. Die so erzeugte Folie wird direkt über Umlenkrollen in den Verfahrensschritt 2 überführt.
Verfahrensschritt 2: Uniformierunq
Es werden 70 L entionisiertes Wasser vorgelegt und darin 6,3 kg Borsäure unter Erwärmen gelöst. Die so erhaltene Borsäurelösung wird langsam zu 81,88 L einer umgewälzten Ansatzlösung aus Nickelsulfamat (c = 180 g/L Nickel) gegeben. Es werden 3,645 kg Nickelchlorid-Hexahydrat in 10 L entionisiertem Wasser gelöst. Die so erhaltene Nickelchlorid-Lösung wird ebenfalls zur Nickelsulfamat/Borsäure-Lösung gegeben. Abschließend wird mit entionisiertem Wasser auf ein Gesamtvolumen von 180 L aufgefüllt. Der Elektrolyt wird auf eine Betriebstemperatur von 55°C aufgewärmt und der pH-Wert wird bei Bedarf mit Hilfe von Amidosulfonsäurelösung bzw. verdünnter Natronlauge auf pH = 4 eingestellt.
Die erzeugte Folie aus Verfahrensschritt 1 wird über Umlenkrollen in den Elektrolyten des Verfahrensschritt 2 überführt. Dabei wird die Folie horizontal zwischen zwei planare nickelbeschichtete platinierte Titanstreckmetallelektroden mit einer Länge von jeweils 131 cm hindurchgeführt. Die obere Elektrode wird anodisch, die untere Elektrode kathodisch polarisiert, so dass sich an der Oberseite der Kompositfolie eine kathodische Stromdichte von 3 A/dm² und an der Unterseite der Kompositfolie eine anodische Stromdichte von 3 A/dm² einstellt. Die uniformierte Kompositfolie wird nach dem Durchlaufen des Elektrodenzwischenbereichs über Umlenkrollen aus dem Elektrolyten geführt und in eine Kaskadenspüle überführt. Danach wird die Folie durch einen Infrarottrockner geführt, getrocknet und über einen Laser in die benötigte Form zugeschnitten.
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

EP 0961038 B1 [0002]
WO 2010/136190 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

T. Sörgel, J. Meyer, WOMag 2013 (9), 2, 24 [0035]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Folie, umfassend die folgenden Schritte: (i) einen Schritt der Kompositgalvanoformung, umfassend eine Kombination von Galvanoformung und Dispersionsabscheidung, worin bei der Galvanoformung in den Elektrolyten, aus welchem das die Metallmatrix aufbauende Material erzeugt wird, zusätzlich das Dispersoid eingebracht wird, so dass das Dispersoid bei der Galvanoformung mit in die sich abscheidende Schicht der Metallmatrix eingelagert wird, wobei das Dispersoid Hartstoffpartikel sind, und anschließend die abgeschiedene Schicht als Rohfolie von dem entsprechendem Trägersubstrat, auf dem es abgeschieden wurde, abgezogen wird, und (ii) einen Schritt des Uniformierens, umfassend das Inkontaktbringen der Rohfolie aus Schritt (i) mit einem Elektrolyten in Abwesenheit von Hartstoffpartikel und Positionierung der Rohfolie in einem elektrischen Feld, wobei die überstehende Hartstoffpartikel-aufweisende Oberseite der Rohfolie der Anode zugewandt ist und die geschlossene, rein metallische Unterseite der Rohfolie der Kathode zugewandt ist, so dass ein im Wesentlichen gleicher mittlerer Überstand der Hartstoffpartikel an beiden Oberflächenseiten der Folie erzeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei im Schritt der Kompositgalvanoformung die Konzentration des Dispersoids in dem Elektrolyten im Bereich von 2 bis 10 g/L liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Metallmatrix aus Nickel, Kupfer, Aluminium, Eisen, Zinn, Zink, Kobalt oder einer Legierung, bevorzugt Nickel oder Kupfer, besteht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Schritt der Kompositgalvanoformung die abgeschiedene Metallmatrix eine Schichtdicke aufweist, die dem halben mittleren Durchmesser der eingelagerten Hartstoffpartikel entspricht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die durch die Kompositgalvanoformung eingelagerten Hartstoffpartikel der Rohfolie einen mittleren Durchmesser dso von 20 bis 60 µm aufweisen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei als Hartstoffpartikel Partikel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Carbiden, Nitriden, Boriden SiO₂, Al₂O₃, Diamant oder einer Mischung davon, bevorzugt Diamant, eingesetzt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die durch die Kompositgalvanoformung eingelagerten Hartstoffpartikel der Rohfolie einen Partikelüberstand von 5 bis 15 µm aufweisen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schritt des Uniformierens bei Stromdichten von 3 bis 50 A/dm² durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Konzentration des Elektrolyten im Schritt des Uniformierens bei bis zu 2 mol/L liegt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei im Schritt des Uniformierens an der überstehende Hartstoffpartikel-aufweisenden Oberseite der Rohfolie pro Fläche die gleiche Metallmenge abgeschieden wird, die an der Unterseite der Rohfolie pro Fläche aufgelöst wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kathode im Schritt der Kompositgalvanoformung zylinderförmig gestaltet ist und die Rohfolie kontinuierlich abgezogen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Rohfolie kontinuierlich dem Schritt des Uniformierens zugeführt wird und in diesem Schritt die Länge I der Kathode und der Anode der folgenden Formel entsprechen: $Kathoden- bzw . Anodenlänge = (i_{1} {/i}_{2}) \cdot π r \cdot [1 / 2 + Ridingschichtdicke/Metallschichtdicke]$
wobei i₁ die Stromdichte im Schritt der Kompositgalvanoformung ist, i₂ die Stromdichte im Schritt des Uniformierens ist, und r der Radius der zylinderförmigen Kathode im Schritt der kontinuierlichen Kompositgalvanoformung ist.
Folie, erhältlich durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
Verwendung der Folie gemäß Anspruch 13 oder ein daraus ausgeschnittenes Folienteil als Reibscheibe zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung in reibschlüssigen Verbindungen oder zur Herstellung von Werkzeugen, insbesondere Diamantwerkzeugen.