DE19639711A1 - Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Beschichtungssystem, insbesondere für
Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen sowie ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines derartigen Be
schichtungssystems.
Leichtmetallräder, die aus Aluminium oder Magnesium bestehen, sind
bekannt und werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen in vielfältiger
Ausgestaltung eingesetzt. Derartige Leichtmetallräder dienen insbeson
dere der optischen Aufwertung der Fahrzeuge. Diese Leichtmetallräder
weisen eine auf das Herstellungsmaterial zurückgehende stumpfe
Oberfläche auf.
Bei Kunststoffolien oder vergleichbaren Materialien ist es bekannt, Me
tallschichten mittels eines PVD-Verfahren (physical vapour deposition)
aufzubringen. Hierbei kommt insbesondere die
Vakuum-Sputter-Technik zum Einsatz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beschichtungssystem
vorzuschlagen, das eine Reflexionsschicht mit Spiegeleffekt aufweist,
die eine große Haltbarkeit besitzt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung soll ein Ver
fahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines derartigen Beschich
tungssystems vorgeschlagen werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Beschichtungssystem gemäß
der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß auf eine Basisfläche
aus Metall eine die Oberfläche der Basisfläche glättende Glättungs
schicht aus einem Kunststoff aufgebracht ist, daß auf die Glättungs
schicht eine dünne Reflexionsschicht aus einem Metall oder einer Me
tallverbindung aufgebracht ist und daß die Reflexionsschicht von einer
transparenten Deckschicht aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid ab
gedeckt ist.
Das erfindungsgemäße Beschichtungssystem weist eine reflektierende
Reflexionsschicht mit Spiegeleffekt auf. Diese Reflexionsschicht wird
dadurch erhalten, daß zunächst auf die Basisfläche eine Glättungs
schicht aus Kunststoff aufgebracht ist. Die Reflexionsschicht wird ins
besondere gegen mechanische Einwirkungen durch die äußere transpa
rente Deckschicht aus Aluminiumoxid abgedeckt. Neben dem aus opti
schen Gründen erwünschten Spiegeleffekt führt ein derartiges Be
schichtungssystem zu einem guten Korrosionsschutz des Fahrzeugs.
Es hat sich gezeigt, daß die äußere transparente Deckschicht die dar
unterliegende Reflexionsschicht besonders gut vor mechanischen Ein
wirkungen schützt. Die transparente Deckschicht kann in beliebiger
Dicke aufgebracht werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un
teransprüchen.
Vorteilhaft wird die transparente Deckschicht mittels eines
PVD-Verfahrens oder CVD-Verfahrens aufgebracht. Derartige PVD-Verfahren
(physical vapour deposition) oder CVD-Verfahren (chemical vapour de
position) sind grundsätzlich bekannt. Zweckmäßig wird die transparen
te Deckschicht in der Vakuum-Sputter-Technik aufgebracht.
Die transparente Deckschicht weist vorteilhaft eine Dicke von etwa 1
µm auf. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Stärke der transparen
ten Deckschicht zum Schutz der darunter liegenden Reflexionsschicht
ausreichend ist.
Die Reflexionsschicht kann aus Chrom, Kupfer, Messing, Titan, Silber,
Gold, Platin oder Edelstahl bestehen.
Zweckmäßig wird auch die Reflexionsschicht mittels eines
PVD-Verfahrens, vorteilhaft mittels eines Vakuum-Sputter-Verfahrens, auf
gebracht.
Hierbei weist die Reflexionsschicht vorzugsweise eine Stärke von 0,3
bis 0,5 µm auf.
Um die Haftung der Reflexionsschicht auf der darunter liegenden Glät
tungsschicht zu verbessern wird vorteilhaft eine Oberflächenbehand
lung der Glättungsschicht vorgesehen. Hierbei kann beispielsweise ein
Plasmaverfahren zum Einsatz kommen.
In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Glättungs
schicht aus einem modifiziertem Epoxidharz besteht, das mittels Pul
verbeschichtung auf die Basisfläche aufgebracht ist. Eine derartige
Glättungsschicht egalisiert die in der Oberfläche der Basisfläche vorhan
denen Unebenheiten.
Das Beschichtungssystem ist vorteilhaft zur Beschichtung von Rädern,
insbesondere von Kraftfahrzeugen, Motorrädern, Fahrrädern und Ka
rosserieteilen ausgebildet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Auf
bringen ein Beschichtungssystem vorgeschlagen, bei dem:
- - auf eine Basisfläche aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Magnesium oder Stahl eine Glättungsschicht mittels Pulverbe schichtung aufgebracht wird;
- - die Glättungsschicht mittels eines Vakuum-Sputter-Verfahrens mit einer Reflexionsschicht aus Metall oder einer Metallverbin dung versehen wird;
- - auf die Reflexionsschicht eine transparente Deckschicht aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid mittels eines PVD-Verfahrens oder eines CVD-Verfahrens aufgebracht wird.
Vorteilhaft besteht die Glättungsschicht aus einem modifiziertem
Epoxidharz, die in mindestens zwei Beschichtungsschritten aufgebracht
wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 13 ist als Durch
laufanlage mit mehreren hintereinander geschalteten Kammern ausge
bildet, die von dem Beschichtungsgut durchlaufen werden. Hierbei sind
zwei Beschichtungskammern vorgesehen, wobei in einer ersten Be
schichtungskammer die Reflexionsschicht und in einer zweiten Be
schichtungskammer die transparente Deckschicht auf das Beschich
tungsgut aufgebracht wird.
Vorteilhaft weisen die Beschichtungskammern mindestens ein Gleich
spannungs-Planarmagnetron auf, das bezüglich des Beschichtungsguts
einstellbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, das in schematischer Weise in der Zeichnung darge
stellt ist. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch das erfin
dungsgemäße Beschichtungssystem, und
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Beschichtungsanlage.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Beschich
tungssystem 10, für ein nicht näher dargestelltes Leichtmetallrads ei
nes Kraftfahrzeugs. Das Beschichtungssystem 10 ist auf ein Basisflä
che 11 des Leichtmetallrads aufgebracht, die im vorliegenden Fall aus
Aluminium besteht und eine mit Unebenheiten versehene Oberfläche
11a aufweist.
Zum Ausgleich der Unebenheiten der Oberfläche 11a der Basisfläche
11 ist eine Glättungsschicht 12 aus einem modifiziertem Epoxidharz
auf die Basisfläche 11 aufgebracht. Die Glättungsschicht 12 besteht
vorteilhaft aus Valophen®, das mittels Pulverbeschichtung auf die Ba
sisfläche 11 aufgebracht ist. Die Glättungsschicht 12 weist eine von
Unebenheiten freie Oberfläche 12a auf, auf die eine dünne Reflexions
schicht 13 aus Metall aufgebracht ist. Die Reflexionsschicht 13 be
steht im vorliegenden Fall aus Chrom, kann jedoch auch aus einem an
deren Metall, beispielsweise Kupfer, Messing, Titan, Silber, Gold, Platin
oder Edelstahl bestehen. Die Reflexionsschicht 13, die eine Stärke von
etwa 0,3 bis 0,5 µm aufweist, wird mittels eines
Vakuum-Sputter-Verfahren auf die Glättungsschicht 12 aufgebracht. Um die Haftung
der Reflexionsschicht 13 auf der Oberfläche 12a der Glättungsschicht
12 zu verbessern, wird die Glättungsschicht 12 mittels eines Plasma
verfahren oberflächenbehandelt.
Die Oberfläche 13a der Reflexionsschicht 13 ist hochgradig reflektie
rend und weist somit einen Spiegeleffekt auf.
Zum Schutz der Reflexionsschicht 13, insbesondere gegen Steinschlag
und andere mechanische Belastungen, ist die Oberfläche 13a der Re
flexionsschicht 13 mit einer transparenten Deckschicht 14 abgedeckt.
Die transparente Deckschicht, die eine Stärke von etwa 1 µm aufweist,
besteht aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid. Die Deckschicht 14
wird durch ein Vakuum-Sputter-Verfahren auf die Reflexionsschicht
aufgebracht. Es kann aber auch ein anderes PVD-Verfahren (physical
vapour desposition) oder CVD-Verfahren (chemical vapour desposition)
zum Einsatz kommen.
Neben dem aus optischen Gründen gewünschten Spiegeleffekt zeich
net sich das Beschichtungssystem 10 durch einen guten Korrosions
schutz aus.
Neben dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel für ein
Leichtmetallrad kann das Beschichtungssystem auch bei anderen Fahr
zeugrädern und zur Beschichtung von Karosserieteilen Verwendung
finden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungsan
lage 20 zum Aufbringen des vorstehend beschriebenen Beschichtungs
systems 10. Die Beschichtungsanlage 20 ist als Durchlaufanlage mit
mehreren hintereinander geschalteten Kammern 21 bis 27 ausgebildet,
die hintereinanderfolgend von dem Beschichtungsgut durchlaufen wer
den. Hierbei ist die Durchlaufrichtung durch einen Pfeil 30 gekenn
zeichnet.
Die einzelnen Kammern sind durch Klappenventile 28a, 28b, 28c von
einander abgetrennt.
An der Einlaßseite 31 der Beschichtungsanlage 20 wird das Leichtme
tallrad oder ein anderes Beschichtungsgut zugeführt. Hierbei ist das
Leichtmetallrad bereits mit einer Glättungsschicht 12 versehen. In einer
einlaßseitigen Schleusenkammer 21 ist eine Plasmaquelle zur Aktivie
rung der Oberfläche 12a der Glättungsschicht 12 vorgesehen. Nach
Austritt der einlaßseitigen Schleusenkammer 21 gelangt das Leichtme
tallrad in eine Zwischenkammer 22, in der eine Wärmebehandlung
stattfindet. Die Zwischenkammer 22 erzeugt weiterhin saubere Vaku
umbedingungen für die Übergabe an die nachgeschaltete erste Be
schichtungskammer 23.
In der ersten Beschichtungskammer 23 sind zwei nicht näher darge
stellte Gleichspannungs-Planarmagnetrone eingebaut, deren Anordnung
bezüglich des Leichtmetallrads einstellbar ist. Insbesondere kann der
Neigungswinkel und der Abstand zu dem Leichtmetallrad eingestellt
werden, um für unterschiedliche Rädergrößen jeweils optimale Prozeß
bedingungen zu erhalten. Die Planarmagnetrone werden mit direkt ge
kühlten Targets betrieben, wodurch ein Targetwechsel innerhalb kurzer
Zeit möglich wird.
Der ersten Beschichtungskammer 23 ist eine Zwischenkammer 24
nachgeschaltet, die ebenfalls vakuumbeaufschlagt ist und eine gute
Übernahme des Beschichtungsguts aus der Beschichtungskammer 23
gewährleistet.
Das Leichtmetallrad gelangt dann in eine zweite Beschichtungskammer
25, in der die transparente Deckschicht 14 aufgebracht wird. Die zwei
te Beschichtungskammer 25 ist ebenfalls mit einem Planarmagnetron
versehen, um die aus Aluminiumoxid bestehende transparente Deck
schicht aufzubringen. Die transparente Deckschicht wird hierbei mit
einer Stärke von etwa 1 µm auf die Reflexionsschicht 13 aufgebracht.
Über eine Zwischenkammer 26 und einer auslaßseitige Schleusen
kammer 27 gelangt das Leichtmetallrad zu der Auslaßseite 32 der Be
schichtungsanlage 20.
Mit der vorstehend beschriebenen Beschichtungsanlage 20 und des in
diesem Zusammenhang beschriebenen Beschichtungsverfahren, kann
innerhalb kurzer Prozeßzeiten das erfindungsgemäße Beschichtungssy
stem 10 auf das Leichtmetallrad aufgebracht werden.
Claims (14)
1. Beschichtungssystem (10), insbesondere für Leichtmetallräder
oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeich
net, daß auf eine Basisfläche (11) aus Metall eine die Oberfläche
(11a) der Basisfläche (11) glättende Glättungsschicht (12) aus
einem Kunststoff aufgebracht ist, daß auch die Glättungsschicht
(12) eine dünne Reflexionsschicht (13) aus einem Metall oder ei
ner Metallverbindung aufgebracht ist und daß die Reflexions
schicht (13) von einer transparenten Deckschicht (14) aus Alu
miniumoxid oder Siliciumdioxid abgedeckt ist.
2. Beschichtungssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die transparente Deckschicht (14) mittels eines
PVD-Verfahrens oder CVD-Verfahrens aufgebracht ist.
3. Beschichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die transparente Deckschicht (14) eine Dicke von
etwa 1 µm aufweist.
4. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (13) aus
Chrom, Kupfer, Messing, Titan, Silber, Gold, Platin oder Edel
stahl besteht.
5. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (13) mittels ei
nes PVD-Verfahrens, vorteilhaft mittels eines
Vakuum-Sputter-Verfahrens, aufgebracht ist.
6. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (13) eine Stär
ke von 0,3 bis 0,5 µm aufweist.
7. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Glättungsschicht (12) zur Ver
besserung der Haftung der Reflexionsschicht (13) oberflächen
behandelt ist.
8. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Glättungsschicht (12) aus einem
modifiziertem Epoxidharz besteht, die mittels Pulverbeschichtung
auf die Basisfläche (11) aufgebracht ist.
9. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Beschichtungssystem (10) zur
Beschichtung von Rädern, insbesondere von Kraftfahrzeugen,
Motorrädern, Fahrrädern und von Karosserieteilen ausgebildet
ist.
10. Verfahren zum Aufbringen eines Beschichtungssystems (10),
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem
- - auf eine Basisfläche (11) aus Metall, insbesondere aus Aluminium, Magnesium oder Stahl,
- - eine Glättungsschicht (12) mittels Pulverbeschichtung auf gebracht wird;
- - die Glättungsschicht (12) mittels eines Vakuum-Sputter-Verfahrens mit einer Reflexionsschicht (13) aus Metall oder einer Metallverbindung versehen wird;
- - auf die Reflexionsschicht (13) eine transparente Deck schicht (14) aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid mittels eines PVD-Verfahrens oder eines CVD-Verfahrens aufge bracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Glättungsschicht (12) aus einem modifiziertem Epoxidharz be
steht, das mittels Pulverbeschichtung aufgebracht ist.
12. Vorrichtung zum Aufbringen eines Beschichtungssystems (10),
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Durchlaufanlage (20) mit mehreren hin
tereinander geschalteten Kammern (21 bis 27) vorgesehen ist,
die in Durchlaufrichtung aufweist:
- - eine einlaßseitige Schleusenkammer (21) mit einer Plas maquelle zur Aktivierung der Oberfläche (12a) der Glät tungsschicht (12);
- - eine erste vakuumbeaufschlagte Zwischenkammer (22) mit Wärmebehandlungsmitteln für das Beschichtungsgut;
- - eine erste Beschichtungskammer (23) mit mindestens ei nem Planarmagnetron zum Aufbringen der Reflexions schicht (13) auf die Glättungsschicht (12);
- - eine zweite vakuumbeaufschlagte Zwischenkammer (24);
- - eine zweite Beschichtungskammer (25) zum Aufbringen der transparenten Deckschicht (14); und
- - mindestens eine auslaßseitige Schleusenkammer (27).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschichtungskammer (23, 25) mindestens ein Gleichspan
nungs-Planarmagnetron aufweisen, das bezüglich des Beschich
tungsguts einstellbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, daß der auslaßseitigen Schleusenkammer (27) eine zweite
vakuumbeaufschlagte Zwischenkammer (26) vorgeschaltet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29622731U DE29622731U1 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen |
DE1996139711 DE19639711C2 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Beschichtungssystem und dessen Verwendung zur Beschichtung von Rädern, Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen des Beschichtungssystems |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1996139711 DE19639711C2 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Beschichtungssystem und dessen Verwendung zur Beschichtung von Rädern, Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen des Beschichtungssystems |
Publications (2)
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DE19639711C2 DE19639711C2 (de) | 2001-02-15 |
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DE1996139711 Expired - Fee Related DE19639711C2 (de) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Beschichtungssystem und dessen Verwendung zur Beschichtung von Rädern, Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen des Beschichtungssystems |
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DE (1) | DE19639711C2 (de) |
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- 1996-09-26 DE DE1996139711 patent/DE19639711C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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