DE10208674B4

DE10208674B4 - Verfahren zur Herstellung galvanisch beschichteter Elemente mit hinterleuchtbaren Symbolen und nach dem Verfahren hergestellte Elemente

Info

Publication number: DE10208674B4
Application number: DE10208674A
Authority: DE
Inventors: Jörg 42699 Püttbach
Original assignee: Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co KG GmbH; Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co Kg 42655 GmbH; Bia Kunststoff und Galvanotechnik & Co KG GmbH
Current assignee: Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co KG GmbH; Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co Kg 42655 GmbH; Bia Kunststoff und Galvanotechnik & Co KG GmbH
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: DE10208674A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung vorderseitig galvanisch beschichteter Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen mit folgenden Verfahrensschritten: a) Fertigen eines Grundkörpers aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial mit einer Vorderseite und einer Rückseite; b) Abdecken oder Abschirmen eines Bereichs der Rückseite zur Vermeidung einer galvanischen Beschichtung in dem Bereich; c) Halten und Kontaktieren des Grundkörpers, wobei das Kontaktieren außerhalb des Bereichs erfolgt; d) Erzeugen einer dünnen Metallschicht von bis zu 3 μm Dicke durch chemische oder galvanische Metallabscheidung; e) Partielles Abtragen der Metallschicht zur Erzeugung des Symbols; f) Galvanisches Fertigstellen der metallischen Oberflächenbeschichtung durch Aufbringen einer Metallschicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung galvanisch beschichteter Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen sowie die nach diesem Verfahren hergestellten Elemente selbst.
Bedienelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen sind beispielsweise aus der Kraftfahrzeugtechnik bekannt. Dort werden zur besseren Bedienbarkeit bei Nacht gegenwärtig Schalter und andere Bedienelemente mit einer entsprechenden Symbolik versehen. Die Fertigung dieser Elemente erfolgt im allgemeinen derart, dass ein transluzenter Kunststoff als Grundkörper des Bedienelements gefertigt wird. Auf diesen Kunststoff wird eine Oberflächenbeschichtung aufgebracht, die die spätere Oberfläche des Bedienelements darstellt. Danach wird die opake Oberflächenbeschichtung in dem Bereich, der später das durchleuchtete Symbol bildet, wieder abgetragen. Bei der späteren Montage wird der Kunststoffgrundkörper rückseitig beleuchtet, so dass das Symbol von der Bedienseite des Elements her sichtbar wird. Derartige Bedienelemente sind derzeit ausschließlich mit Kunststoffoberflächen bekannt. Dieses Verfahren ist in der DE 19 702 977 C2 beschrieben.
Weiter sind Bedienelemente bekannt, die aus einem galvanisch beschichteten Kunststoff gefertigt sind. Diese Bedienelemente werden bevorzugt, wenn beispielsweise im Innenraum eines Kraftfahrzeugs ein technisch hochwertiger Eindruck erzeugt werden soll. Die Bedienelemente sind glanz- oder mattverchromt. Die Beleuchtung dieser Bedienelemente erfolgt außerhalb des Elements, beispielsweise über einen das Bedienelement umgebenden durchleuchteten Ring oder eine daneben angeordnete Kontrollleuchte mit dem entsprechenden Symbol.
Aus den Druckschriften DE 100 47 083 A1 und DE 35 09 519 A1 ist es bekannt, Kunststoffkörper mit einer metallischen Beschichtung zu versehen, auf die dann mittels Laser eine Symbolik aufgebracht wird. Die Laserbehandlung erfolgt an der fertigen metallischen Schicht. Nach der Laserbehandlung ist keine weitere Bearbeitung vorgesehen.
Es ist kein Verfahren bekannt, galvanisch beschichtete Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen zu versehen, wobei nach der Laserbehandlung eine weitere Bearbeitung zur Verbesserung der Oberflächenqualität erfolgt.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren und die verfahrensgemäß hergestellten Produkte zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von Elementen mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Weil vorgesehene Verfahrensschritte vorgesehen sind:

a) Fertigen eines Grundkörpers aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial mit einer Vorderseite und einer Rückseite;
b) Abdecken oder Abschirmen eines Bereichs der Rückseite zur Vermeidung einer galvanischen Beschichtung in dem Bereich;
c) Halten und Kontaktieren des Grundkörpers, wobei das Kontaktieren außerhalb des Bereichs erfolgt;
d) Erzeugen einer dünnen Metallschicht von bis zu 3 μm Schichtdicke durch chemische oder galvanische Metallabscheidung;
e) Partielles Abtragen der Metallschicht zur Erzeugung des Symbols;
f) Galvanisches Fertigstellen der metallischen Oberflächenbeschichtung durch Aufbringen einer Metallschicht,

Für eine besonders gleichmäßige und helle Durchleuchtung wird der rückseitige Bereich von Abdeckmaterial oder Metallanlagerungen gereinigt.
Die Metallschicht im Schritt d) wird durch chemisches und optional galvanisches Vorbehandeln des Grundkörpers nach einem an sich bekannten Verfahren (kolloidales Verfahren oder Direktmetallisierung) erzeugt und kann im Falle von Nickel eine Schichtdicke von nicht mehr als 1 μm und im Falle von Kupfer eine Dicke von nicht mehr als 3 μm aufweisen. Die Dicke des Grundkörpers im Bereich des Symbols soll geringer als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm betragen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Grundkörper aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder ABS/PC (Acrylnitril-Butadien-Styrol/Polycarbonat) gefertigt ist.
Das Abdecken oder Abschirmen im Schritt b) kann vorteilhaft mit einem Aufkleber oder einem Lack, einem sogenannten Stopplack, erfolgen. Der Lack kann insbesondere ringförmig um den freizuhaltenden Bereich herum angeordnet werden, so dass die Rückseite im Bereich des Symbols frei von Lack bleibt. Das Abtragen der Metallschicht im Schritt e) kann mittels Ätzen erfolgen, insbesondere bei einer Verwendung von Kupfer. Bei Verwendung von Nickel mit einer geringeren Schichtdicke kann das Abtragen auch mittels Laserablation erfolgen.
Wenn die Gestaltung der Symbole zur Ausbildung von inselartigen Bereichen wie beispielsweise im Inneren des Buchstabes ”O” oder der Ziffer ”0” führt, werden diese inselartigen Bereiche vorzugsweise mit einem Steg mit dem umgebenden metallischen Material verbunden, wobei der Steg zur Gewährleistung einer unbeeinträchtigten Optik vorzugsweise eine Breite von nicht mehr als 150 μm und insbesondere nicht mehr als 100 μm aufweist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 1 beschrieben. Die 1 zeigt:
Die Abfolge von Verfahrensschritten nach insgesamt drei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der 1 wird der Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch veranschaulicht. Zunächst wird im Schritt a) ein Bedienelement beispielsweise in Gestalt einer Drucktaste zur Betätigung der Heckscheibenheizung eines Kraftfahrzeugs im Spritzgussverfahren angefertigt. Der Grundkörper der Drucktaste wird aus ABS gefertigt. Die Materialstärke der Drucktaste beträgt im gesamten Bereich etwa 1 bis 2 mm, im Bereich der später aufzubringenden Symbolik mittig auf dem Grundkörper jedoch unter 1 mm.
Im Schritt b) wird ein kreisrunder Bereich mittig auf der Rückseite des Grundkörpers abgeklebt.
Im Schritt c) wird der insoweit vorbereitete Grundkörper auf ein spezielles Galvanogestell aufgesteckt. Die Kontaktgeräte werden dabei so am Grundkörper angebracht, dass sie außerhalb des im Schritt b) abgedeckten Bereichs und außerhalb der späteren sichtbaren Oberfläche liegen.
Im Schritt d) wird entweder nach dem bekannten kolloidalen System mit den Verfahrensschritten Beizen, Aktivieren, Beschleunigen, chemisch Vernickeln, Vorvernickeln eine Nickelschicht aufgetragen (Verfahrensschritt d1) in der 1 links) oder mit der sogenannten Direktmetallisierung mit den Verfahrensschritten Beizen, Aktivieren, Vernetzen eine Metallschicht aufgetragen (im Verfahrensschritt d2) in der 1 rechts). Je nach Verfahrensführung kann nach dem Verfahrensschritt d1) unmittelbar das Symbol mittels Laserablation aus der dann unter 1 μm dicken Nickelschicht abgetragen werden (Verfahrensschritt e1)). Alternativ kann zunächst mit einer Schichtdicke von etwa 3 μm verkupfert werden und dann das Symbol durch Ätzen herausgearbeitet werden. Dabei wird nach einem an sich bekannten Verfahren ein Schutzlack beispielsweise im Siebdruckverfahren auf die Kupferschicht aufgebracht und dann der nicht vom Schutzlack bedeckte Teil chemisch aufgelöst. Der Schutzlack wird dann entfernt (Verfahrensschritt e2)). Ein dem Verfahrensschritt e2) entsprechendes Verfahren mit Verkupferung und Herausätzen der Symbolik kann auch anschließend an den Verfahrensschritt d2) vorgesehen sein (Verfahrensschritt e3)).
Anschließend an die Verfahrensschritte e1), e2) oder e3) wird im Schritt f) die metallische Oberfläche galvanisch fertiggestellt, indem die nach dem Verfahrensschritt e) verbleibende metallische Oberfläche unmittelbar oder nach einem Zwischenschritt mit dem endgültigen Oberflächenmaterial versehen wird. Hier kommen insbesondere die Hochglanzverchromung und die Mattverchromung in Frage. Es ist aber auch möglich, Edelmetallschichten abzuscheiden wie z. B. Gold oder Rhodium.
Schließlich kann in einem letzten Schritt g) noch die oben im Verfahrensschritt b) angebrachte Abdeckung der Symbolrückseite entfernt werden.
Auf diese Weise wird ein Drucktaster geschaffen, der eine echte metallische Oberfläche auf einem transparenten oder transluzenten Grundkörper aufweist. Es steht hiermit erstmals ein Verfahren zur Verfügung, das einen derartigen Taster oder allgemein Bedien-, Dekor- oder Abdeckelemente mit metallischen Oberflächen und einer hinterleuchtbaren Symbolik zu fertigen ermöglicht.
Die weitere Fertigstellung, die zur Schaffung eines einsatzbereiten Schalters oder dergleichen erforderlich ist, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Sie verläuft so wie bei entsprechenden Bedienelementen mit einer Kunststoffoberfläche nach dem Stand der Technik.

Claims

Verfahren zur Herstellung vorderseitig galvanisch beschichteter Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen mit folgenden Verfahrensschritten: a) Fertigen eines Grundkörpers aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial mit einer Vorderseite und einer Rückseite; b) Abdecken oder Abschirmen eines Bereichs der Rückseite zur Vermeidung einer galvanischen Beschichtung in dem Bereich; c) Halten und Kontaktieren des Grundkörpers, wobei das Kontaktieren außerhalb des Bereichs erfolgt; d) Erzeugen einer dünnen Metallschicht von bis zu 3 μm Dicke durch chemische oder galvanische Metallabscheidung; e) Partielles Abtragen der Metallschicht zur Erzeugung des Symbols; f) Galvanisches Fertigstellen der metallischen Oberflächenbeschichtung durch Aufbringen einer Metallschicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt f) vorgesehen ist, den rückseitigen Bereich von Abdeckmaterial oder Metallanlagerungen zu reinigen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht im Schritt d) im Falle von Nickel eine Dicke von nicht mehr als 1 μm und im Falle von Kupfer eine Dicke von nicht mehr als 3 μm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Grundkörpers im Bereich des Symbols weniger als 2 mm und vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus ABS oder ABS/PC gefertigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdecken oder Abschirmen im Schritt b) mit einem Aufkleber oder einem Lack erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack ringförmig um den frei zu haltenden Bereich angeordnet wird und die Rückseite im Bereich des Symbols frei von Lack bleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen der Metallschicht im Schritt e) mittels Ätzen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen der Metallschicht im Schritt e) bei einer Nickelschicht von nicht mehr als 1 μm Dicke mittels Laserablation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle im Betrieb nicht hinterleuchteten Symbolelemente metallisch leitend miteinander verbunden werden, wobei inselartige Bereiche der Symbole über Metallstege, deren Breite 150 μm und insbesondere 100 μm nicht übersteigt, mit der umgebenden Metallschicht verbunden sind.
Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.