DE102022111989A1 - Farbanodisieren von Interieur- und Exterieurteilen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung stellt ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Merkmalen bereit: Das Bauteil (10-19) besteht aus Titan oder einer Titanlegierung; das Bauteil (10-19) ist von einer Oxidschicht einer Dicke von mehr als 6 nm bedeckt; und die Dicke der Oxidschicht (22) ist derart gewählt, dass das Bauteil (10-19) in einer bestimmten Interferenzfarbe erscheint.Die Erfindung stellt ferner ein entsprechendes Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren bereit.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren.
- Stand der Technik
- In der Kraftfahrzeugtechnik wird üblicherweise jedwedes für den Fahrer oder die Passagiere sichtbare Bauteil im Innenraum eines Fahrzeuges dessen Innenausstattung oder Interieur zugerechnet, während das äußere Erscheinungsbild, insbesondere die Karosserie, fachsprachlich als Exterieur bezeichnet wird.
- Insbesondere bei der Innenausstattung von Personenkraftwagen kommt dem Zusammenspiel von Werkstoff, Form und Farbe verschiedener Bauteile sowie deren Haptik eine besondere Rolle zu. Neben diesen ästhetischen werden auch funktionelle Anforderungen an die Innenausstattung gestellt, etwa hinsichtlich der Kratzfestigkeit. Nach dem Stand der Technik kommen daher unterschiedlichste Materialien wie Aluminium, Carbon, Drahtgewebe, Edelholz, Leder, Textilien oder Kunststoffe zum Einsatz.
-
EP 1749898 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einer dekorativen, sichtbar gemusterten, mehrfarbigen Oberflächenerscheinung (eine mögliche Einfarbigkeit darf hierbei nicht verloren gehen), wobei eine Beschichtung ein Material umfasst, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die Zirkonium, Scandium, Titan, Chrom, Hafnium, Kohlenstoff und eine eloxierte Schicht enthält. -
DE 102012011661 A1 offenbart ein Chronometer, wobei die Oberfläche eines aus Titan oder einer Titanlegierung hergestellten Pendelgewichtskörpers zur Erzielung einer bestimmten Farbe zwei anodische Oxidschichten aufweist. -
EP 0209728 A2 offenbart einen halbtransparenten oder undurchsichtigen Gegenstand, insbesondere ein Fahrzeugfenster, mit einer Beschichtung beispielsweise aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän oder Wolfram. -
CA 825124 A offenbart ein Bauteil aus einem gefärbten anodisierten Metall, insbesondere Aluminium oder Titan. -
DE 10356944 A1 offenbart ein Bauteil mit einer metallischen Dekorschicht, wobei die metallische Dekorschicht anodisiert oder eloxiert wird. -
DE 1621486 A1 offenbart ein Verfahren zum Färben eines anodisch oxydierten Metalls, wobei eine imprägnierte Oxydschicht auf eine Temperatur erhitzt und die Bildung des farbigen Niederschlages bewirkt wird. - Offenbarung der Erfindung
- Die Erfindung stellt ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug, ein entsprechendes Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
- Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Bauteiles liegen in seiner geringen Masse bei hoher Temperatur-, Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit, welche sich durch Legierung des Ausgangswerkstoffes Titan mit Aluminium, Vanadium, Mangan, Molybdän, Palladium, Kupfer, Zirconium und Zinn noch verbessern lässt. Neben seinen vorzüglichen mechanischen und hypoallergenen Eigenschaften weist das Bauteil dank seiner Oxidschicht einen metallischen Glanz innerhalb eines breiten Farbspektrums auf. Derlei Schichten werden zu dekorativen Zwecken im Rahmen der Schmuck- und zu Identifikationszwecken im Rahmen der Medizinaltechnik eingesetzt.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So kann das Bauteil in einem sauren Elektrolyten unter einer Gleichspannung anodisiert werden, welche derart bemessen ist, dass die Oxidschicht eine bestimmte Dicke annimmt und dem Bauteil eine bevorzugte Interferenzfarbe verleiht. Die Dicke der Oxidschicht und damit auch die Interferenzfarbe kann im Wege dieser sogenannten Farbanodisation über die angelegte Spannung gezielt eingestellt werden, ohne die Abmessungen des Bauteiles zu beeinträchtigen.
- Des Weiteren lässt sich die Dicke der Oxidschicht derart ungleichmäßig gestalten, dass das Bauteil changierend oder schattiert erscheint. Auch Mischeffekte wie „Regenbogenfarben“, Schattierungen oder Ähnliches sind auf diese Weise umsetzbar.
- Schließlich ist es technisch mittlerweile auch möglich, erfindungsgemäße Titanbauteile additiv („im 3D-Druck“) zu fertigen. Der fantasievollen Formgebung im Zuge eines entsprechenden Herstellungsverfahrens sind somit keine Grenzen gesetzt.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
-
1 bis6 zeigen potenzielle Einsatzbereiche von Ausführungsformen der Erfindung. -
7 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteiles. - Ausführungsformen der Erfindung
- Die beispielhaften Darstellungen der
1 bis6 verdeutlichen das Anwendungsspektrum der Erfindung. So kommt die gesamte Innenausstattung eines Kraftwagens, welche nach dem Stand der Technik in Wagenfarbe, Carbon oder Aluminium gefertigt wird, für eine erfindungsgemäße Ausführung in Betracht. Zu denken ist etwa an Schlüsselgehäuse (10 -1 ), Einfassungen oder Umrandungen (11 -2 ), Wahlhebel (12 -3 ), Rahmen (13 -3 ), Taster oder Schalter (14 -3 ), Blenden (15 -4 ), Zier- (16 -5 ) und andere Leisten (18 -5 ), Abdeckungen (17 -5 ) sowie Pedalerie (19 -6 ). - Indes ist die Anwendung der Erfindung nicht auf das Interieur eines Kraftfahrzeuges beschränkt, sondern erfasst gleichermaßen dessen Exterieur, zum Beispiel jegliche Blenden, Abdeckungen, Übergangsteile, Türgriffe, Spoiler, Einfassungen, Kühlergrill, Dachreling, Leisten sowie Felgen. Nicht weniger sind sämtliche Befestigungselemente wie Schrauben etc. (soweit erforderlich) in erfindungsgemäßer Gestalt vorstellbar.
- Auch hinsichtlich der Herstellung eröffnet der vorgeschlagene Ansatz vielfältige Möglichkeiten. So sind neben der bereits erwähnten additiven Fertigung des Bauteiles (10-19) ebenso eine mechanische Bearbeitung „aus dem Vollen“ oder Fertigung durch Umformen von Blech oder Ähnlichem möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Wie
7 veranschaulicht, lässt sich die erfindungswesentliche Oxidschicht (22) durch Anodisierung (20) des aus Titan oder Titanlegierung gefertigten Bauteiles (10-19) in einem sauren Elektrolyten (21) bilden. Zur Farbgebung empfiehlt sich insbesondere eine Anodisierung (20) des Typs III gemäß SAE Aerospace Material Specification (AMS2488E. Anodic Treatment-Titanium and Titanium Alloys Solution pH 13 or Higher; SAE International: Warrendale, PA, USA, 2019). - Im Rahmen dieses sogenannten Farbanodisierens (20) lässt sich die natürliche Oxidschicht (22) von 4 bis 6 nm auf eine Dicke von bis zu 300 nm verstärken, sodass das Bauteil (10-19) in einer von der Schichtdicke abhängigen Interferenzfarbe erstrahlt. Damit diese Farbe gleichsam „entsteht“, wird zwischen Bauteil (10-19) und Elektrolyten (21) eine Spannung (23) im Bereich von 10 V bis 120 V angelegt, bis die angestrebte Oxidschicht (22) vollständig ausgebildet ist. Neben einer homogenen Oxidation kommt hierbei auch eine über den Außenumfang des Bauteiles (10-19) ungleichmäßige Schichtdicke in Betracht, um schillernde oder schattierte Farbwirkungen zu erzielen.
- 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 1749898 B1 [0004]
- DE 102012011661 A1 [0005]
- EP 0209728 A2 [0006]
- CA 825124 A [0007]
- DE 10356944 A1 [0008]
- DE 1621486 A1 [0009]
Claims (9)
- Bauteil (10-19) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Bauteil (10-19) besteht aus Titan oder einer Titanlegierung, - das Bauteil (10-19) ist von einer Oxidschicht (22) einer Dicke von mehr als 6 nm bedeckt und - die Dicke der Oxidschicht (22) ist derart gewählt, dass das Bauteil (10-19) in einer bestimmten Interferenzfarbe erscheint.
- Bauteil (10-19) nach
Anspruch 1 , gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Dicke ist derart ungleichmäßig, dass das Bauteil (10-19) schillernd oder schattiert erscheint. - Bauteil (10-19) nach
Anspruch 1 oder2 , gekennzeichnet durch eines der folgenden Merkmale: - das Bauteil (10-19) ist ein Schlüsselgehäuse (10), - das Bauteil (10-19) ist eine Einfassung oder Umrandung (11), - das Bauteil (10-19) ist ein Wahlhebel (12), - das Bauteil (10-19) ist ein Rahmen (13), - das Bauteil (10-19) ist ein Taster oder Schalter (14), - das Bauteil (10-19) ist eine Blende (15), - das Bauteil (10-19) ist eine Leiste (16, 18), insbesondere eine Zierleiste (16), - das Bauteil (10-19) ist eine Abdeckung (17), - das Bauteil (10-19) ist ein Pedal (19), - das Bauteil (10-19) bildet einen Übergang, - das Bauteil (10-19) ist ein Türgriff, - das Bauteil (10-19) ist ein Spoiler, - das Bauteil (10-19) ist ein Kühlergrill, - das Bauteil (10-19) ist eine Dachreling, - das Bauteil (10-19) ist eine Felge oder - das Bauteil (10-19) ist ein Befestigungselement. - Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - das Kraftfahrzeug weist ein Interieur oder Exterieur mit einem Bauteil (10-19) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 auf. - Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles (10-19) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Bauteil (10-19) wird aus Titan oder einer Titanlegierung gefertigt und - das Bauteil (10-19) wird in einem sauren Elektrolyten (21) anodisiert (20), bis sich die angestrebte Oxidschicht (22) bildet. - Verfahren nach
Anspruch 5 , gekennzeichnet folgendes Merkmal: - das Fertigen erfolgt durch Urformen, insbesondere additiv. - Verfahren nach
Anspruch 5 , gekennzeichnet durch eines der folgenden Merkmale: - das Fertigen erfolgt durch Umformen, insbesondere von Blech, oder - das Fertigen erfolgt durch Trennen, insbesondere Zerspanen. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 5 bis7 , gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - an das Bauteil (10-19) wird beim Anodisieren (20) eine Gleichspannung (23) angelegt und - die Spannung (23) ist derart bemessen, dass die Oxidschicht (22) die angestrebte Dicke annimmt. - Verfahren nach
Anspruch 8 , gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Spannung (23) beträgt zwischen 20 und 120 V.
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