DE19842284A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung verschleißfester Oberflächen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung verschleißfester Oberflächen

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung verschleißfester, beschichteter Oberflächen, mit mindestens zwei mit einer Spannungsquelle verbundenen Elektroden, die in einen von einem Elektrolyt durchströmten Rekationsraum, in dem sich die zu beschichtende Oberfläche befindet, eingebracht sind beziehungsweise an diesen angrenzen, vorgeschlagen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Strömungsrichtung des Elektrolyts während des Beschichtungsprozesses wenigstens einmal umgekehrt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel­ lung verschleißfester, beschichteter Oberflächen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vor­ richtung zur Herstellung verschleißfester, be­ schichteter Oberflächen gemäß Oberbegriff des An­ spruchs 6.
Verfahren und Vorrichtungen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen beispielsweise dazu, eine aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Oberfläche, zum Beispiel eine Bohrungs­ oberfläche, mit einer Oxidschicht zu versehen. Zur Durchführung des bekannten Beschichtungsprozesses wird das Werkstück mit dem Pluspol einer Spannungs­ quelle verbunden, bildet also die Anode. Eine mit dem Minuspol verbundene Bleiplatte bildet die Ka­ thode, die in die Bohrung eingebracht wird. In die von dem Werkstück und der Kathode begrenzten Kammer wird ein Elektrolyt, hier verdünnte Schwefelsäure, eingeleitet. Die Kammer weist einen Zulauf und ei­ nen Ablauf auf und wird von dem Elektrolyt in einer Richtung durchströmt. Es hat sich als nachteilig herausgestellt, daß die Schichtstärke der Alumi­ niumoxidschicht über die zu beschichtende Oberflä­ che unterschiedlich ist, das heißt, auf einer Seite des Werkstücks ist die Schichtdicke der Oxidschicht größer als auf der anderen Seite. Dadurch können gewünschte Formtoleranzen der Oberfläche nicht in allen Fällen eingehalten werden, so daß die be­ schichtete Oberfläche nachgearbeitet werden muß, zum Beispiel durch Schleifen, Honen, um eine hohe Maß- und Formgenauigkeit zu erzielen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Auf­ gabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 vorgeschlagen. Dieses zeichnet sich da­ durch aus, daß die Strömungsrichtung des Elektro­ lyts während des Beschichtungsprozesses wenigstens einmal umgekehrt wird. Durch die Umkehrung der Flußrichtung des Elektrolyts zu einem vorzugsweise genau definierbaren Zeitpunkt ist eine gezielte Be­ einflussung der Schichtstärkenverteilung und der gewünschten Sollmaße möglich, das heißt, die Dicke der durch die Elektrolyse erzeugten verschleißfe­ sten Schicht ist einstellbar. Hierdurch kann die Form der zu beschichtenden Oberfläche, also bei­ spielsweise die Konizität einer Bohrung oder die Ebenheit einer Platte beeinflußt werden.
Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem zumindest die zu beschichtende Oberfläche aus Aluminium besteht oder eine Alumini­ umlegierung ist, und daß sich daran eine Oxid­ schicht bildet, die auch als Eloxalschicht bezeich­ net wird. Diese Form der Elektrolyse wird auch als Anodisieren beziehungsweise anodisches Oxidieren bezeichnet, bei dem das zu beschichtende Werkstück als Anode und eine beispielsweise Bleiplatte als Kathode dienen, die in einen Reaktionsraum einge­ bracht sind beziehungsweise an diesen angrenzen. Der Reaktionsraum wird von einem Elektrolyt, bei­ spielsweise verdünnte Schwefelsäure, durchströmt. Die durch das Anodisieren erzeugte Eloxalschicht ist hart und gegen chemische Einflüsse sehr wider­ standsfähig.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfah­ rens ist die zu beschichtende Oberfläche gekrümmt, insbesondere zylindrisch, oder plan. Durch die ge­ zielte Umkehrung der Strömungsrichtung des Elektro­ lyts kann also sowohl bei gewölbten als auch ebenen Flächen deren Form und/oder deren Sollmaß beein­ flußt werden. Besonders vorteilhaft ist das erfin­ dungsgemäße Verfahren bei der Beschichtung einer Durchgangs- oder Sackbohrung, an deren Maß- und Formgenauigkeit hohe Anforderungen gestellt werden, wie zum Beispiel einer Bohrung für einen Ventilkol­ ben einer in einem Fahrzeug eingesetzten Förderein­ richtung. Eine Bohrung weist in vielen Fällen nach ihrer Fertigstellung anstelle einer zylindrischen eine konische Form auf, die beim Beschichten der Oberfläche durch die gezielte Umkehrung der Strö­ mungsrichtung des Elektrolyts ausgeglichen bezie­ hungsweise behoben werden kann. Ferner kann mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens die Form von ebenen Oberflächen durch die Beeinflussung der Schichtstärkenverteilung gezielt verändert, insbe­ sondere eingestellt werden. Dadurch sind ebene Oberflächen herstellbar, die eine hohe Maßgenauig­ keit aufweisen.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die Merkmale des Anspruchs 6 aufweist. Diese umfaßt einen mit mindestens zwei Verbindungsleitungen verbundenen Reaktionsraum, von denen eine erste Verbindungsleitung als Zulauf und eine zweite Verbindungsleitung als Ablauf für einen mittels einer Fördereinrichtung transportierbaren Elektrolyt dienen. In den Reaktionsraum wird das zu beschichtende Werkstück beziehungsweise die minde­ stens eine Oberfläche eingebracht, zumindest in Kontakt mit dem Elektrolyt gebracht. Es ist auch möglich, daß das Werkstück einen Teil des Reakti­ onsraums begrenzt beziehungsweise bildet. Dies ist zum Beispiel bei einem Werkstück mit einer zu be­ schichtenden Bohrung möglich. In die Bohrung, deren Oberfläche beschichtet werden soll, wird eine Elek­ trode eingebracht. In dem Reaktionsraum befinden sich mindestens eine Anode und eine Kathode bezie­ hungsweise das Werkstück wird mit einem der beiden Pole einer Spannungsquelle verbunden und bildet so­ mit die Anode oder die Kathode. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß im Strömungspfad des Elektrolyts eine Umschalteinrichtung, zum Beispiel ein Wegeventil, vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Zulauf und der Ablauf vertauschbar sind. Mit Hilfe der manuell oder automatisch schaltbaren Umschalt­ einrichtung ist eine Umkehrung der Strömungsrich­ tung des Elektrolyts durch den Reaktionsraum zu ei­ nem definierten Zeitpunkt möglich, so daß eine kon­ stante Schichtdicke oder unterschiedliche Schicht­ stärken auf der zu beschichtenden Oberfläche reali­ sierbar sind. Hierdurch kann die Form der Oberflä­ che, zum Beispiel die einer Bohrung, Platte oder dergleichen, beeinflußt werden. Der Zulauf und der Ablauf sind bei einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel derart zueinander beabstandet an den Reakti­ onsraum angeschlossen, daß das Elektrolyt vorzugs­ weise an der gesamten, zumindest aber an einem gro­ ßen Teil der zu beschichtenden Fläche vorbeifließt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels der er­ findungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2A bis 2C jeweils einen Teil eines Werkstücks im Bereich einer Bohrung und
Fig. 3A und 3B jeweils eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines ersten Aus­ führungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Herstel­ lung verschleißfester, beschichteter Oberflächen, hier einer in ein Werkstück 3 eingebrachten zylin­ drischen oder im wesentlichen zylindrischen Sack­ bohrung 5. In die Sackbohrung 5 ist eine mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbundene, stabförmige Elektrode 7 eingesteckt, die einen er­ sten, durchmessergrößeren Längsabschnitt 9 und ei­ nen zweiten, durchmesserkleineren Längsabschnitt 11 aufweist. Der Durchmesser der Elektrode 7 im Be­ reich des ersten Längsabschnitts 9 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der Sackbohrung 5, während der Durchmesser des zweiten Längsabschnitts 11 kleiner ist als der der Sackbohrung, so daß zwi­ schen der Sackbohrung 5 und der Elektrode 7 im Be­ reich des zweiten Längsabschnitts 11 ein Ringraum gebildet wird. Im Bereich des Längsabschnitts 11 ist in die Außenumfangsfläche der Elektrode 7 eine umlaufende Vertiefung eingebracht, in der eine Dichtung 13 angeordnet ist, mit deren Hilfe die Sackbohrung 5 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Die Öffnung der Sackbohrung 5 ist also durch die Elektrode 7 verschlossen, wodurch eine einen Reaktionsraum bildende, geschlossene Kammer ent­ steht.
In die Elektrode 7 ist eine zu deren Längsmittel­ achse 14 konzentrisch angeordnete Durchgangsöffnung 15 eingebracht, die an ihrem dem Grund der Sackboh­ rung 5 abgewandten Ende mit einer ersten Verbin­ dungsleitung 17 verbunden ist. Im Bereich des er­ sten Längsabschnitts 9 sind zwei weitere in einem Abstand zur Längsmittelachse 14 angeordnete Durch­ gangsbohrungen 19 in die Elektrode 7 eingebracht, die mit einer zweiten Verbindungsleitung 21 verbun­ den sind. Die Verbindungsleitungen 17, 21 sind mit einer Umschalteinrichtung verbunden, die hier von einem 4/2-Wegeventil 23 gebildet ist. An dem Wege­ ventil 23 ist eine direkt zu einem Behälter 25 für ein Elektrolyt führende Rücklaufleitung 27 und eine ebenfalls mit dem Behälter 25 verbundene Förderlei­ tung 29 angeschlossen sind. Des weiteren ist eine hier von einer Pumpe 31 gebildete Fördereinrichtung vorgesehen, die das Elektrolyt aus dem Behälter 25 ansaugt und über die Förderleitung 29, das Wegeven­ til 23 und eine der Verbindungsleitungen 17, 21 zur Sackbohrung 5 fördert. Der Aufbau und die Funktion eines 4/2-Wegeventils 23 ist an sich bekannt, so daß dieses nicht näher beschrieben wird.
Die konstruktive Ausgestaltung der hier rein bei­ spielhaft von einem Wegeventil gebildeten Umschalt­ einrichtung ist variierbar. Wichtig ist, daß mit Hilfe der Umschalteinrichtung die Flußrichtung des Elektrolyts im Reaktionsraum umgekehrt werden kann.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß das Werk­ stück 3 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und daß die Vorrichtung 1 zum Hartanodisie­ ren der Oberfläche der Sackbohrung 5 dient. Bei diesem Elektrolyseverfahren dient das Werkstück 3 als Anode und ist hierzu mit dem Pluspol der Span­ nungsquelle verbunden, während die in die Sackboh­ rung 5 hineinragende, zum Beispiel aus Blei beste­ hende Elektrode 7 mit dem Minuspol der Spannungs­ quelle verbunden ist, also als Kathode dient. Als Elektrolyt kann bei diesem Verfahren beispielsweise verdünnte Schwefelsäure verwendet werden.
In der in der Fig. 1 dargestellten Funktionsstel­ lung des vier Anschlüsse und zwei Schaltstellungen aufweisenden Wegeventils 23 wird das mittels der Pumpe 31 aus dem Behälter 25 angesaugte Elektrolyt über die Förderleitung 29, die erste Verbindungs­ leitung 17 und die in der Elektrode 7 in deren mittleren Bereich angebrachte Durchgangsöffnung 15 in den von der Sackbohrung 5 und der Elektrode 7 begrenzten, gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Ringraum eingebracht. Das unmittelbar über dem Grund der Sackbohrung 5 aus der Durchgangsöffnung 15 austretende Elektrolyt fließt entlang der Elek­ trode 7 beziehungsweise der Bohrungsoberfläche in Richtung der durch den ersten Längsabschnitt 9 der Elektrode 7 verschlossenen Öffnung der Sackbohrung und wird über die beiden Durchgangsbohrungen 19, die zweite Verbindungsleitung 21 und die Rücklauf­ leitung 27 in den Behälter 25 zurückgeführt. Zu ei­ nem genau definierten Zeitpunkt wird das Wegeventil 23 manuell oder automatisch in seine zweite Funkti­ onsstellung verlagert. Hierdurch wird die Flußrich­ tung des Elektrolyts umgekehrt, das heißt, die Ver­ bindungsleitung 17 wird mit der Rücklaufleitung 27 und die zweite Verbindungsleitung 21 mit der För­ derleitung 29 verbunden. Das von der Pumpe 31 aus dem Behälter 25 geförderte Elektrolyt tritt nun durch die Durchgangsbohrungen 19 in die Sackbohrung 5 ein, fließt entlang der Bohrungsoberfläche in Richtung des Grunds der Sackbohrung und wird über die Durchgangsöffnung 15 in der Elektrode 7, die erste Verbindungsleitung 17 sowie die Rücklauflei­ tung 27 in den Behälter 25 zurückgeführt.
Zur Funktion des Elektrolyseverfahrens: Fließt ei­ nige Zeit Gleichstrom durch das Bad, das heißt durch den Elektrolyt, der durch den von der Sack­ bohrung begrenzten Reaktionsraum beziehungsweise die gegenüber der Umgebung geschlossene Kammer strömt, so entsteht an der Anode, hier also an der Bohrungsoberfläche, Sauerstoff, der sich mit dem Aluminium zu einer festhaftenden Oxidschicht (Al2O3), der sogenannten Eloxalschicht, verbindet. Durch die gezielte Wahl des Umkehrzeitpunktes der Flußrichtung des Elektrolyts kann die Schichtstär­ kenverteilung, das heißt die Dicke der hartanodi­ sierten - in Fig. 1 mit gestrichelter Linie darge­ stellten - Oberfläche 33 definiert beeinflußt wer­ den. Dadurch ist es möglich, eine Konizität der Sackbohrung 5, die beispielsweise nach der Fertig­ stellung der Sackbohrung 5 vorliegt, auszugleichen. Das heißt, durch die mindestens eine Umkehrung der Strömungsrichtung des Elektrolyts während des Be­ schichtungsprozesses zu einem definierten Zeitpunkt wird erreicht, daß die Oxidschicht an dem den klei­ neren Durchmesser aufweisenden Ende der Bohrung ei­ ne geringere Dicke aufweist, als am anderen, den größeren Durchmesser aufweisenden Ende. Die Konizi­ tät der Bohrung, die bei einer Länge der Bohrung von 40 mm bis 50 mm zum Beispiel 6 µm beträgt, kann dadurch ausgeglichen werden, so daß die Bohrung nach dem Beschichtungsprozeß eine zylindrische Form aufweist.
Aus allem ergibt sich für das oben beschriebene Verfahren ohne weiteres, daß es insbesondere über­ all dort vorteilhaft einsetzbar ist, wo eine hohe Form- und/oder Maßgenauigkeit der zu beschichtenden Oberfläche gefordert ist, beispielsweise bei Ven­ tilkolbenbohrungen in einer hydraulischen För­ dereinrichtung, zum Beispiel Lenkhilfpumpe, für ein Fahrzeug.
Die Festlegung der Zeiten für die einzelnen Durch­ flußrichtungen, also die Bestimmung des Umkehrzeit­ punkts der Flußrichtung des Elektrolyts, kann so­ wohl rechnerisch als auch empirisch durch einen Vergleich des Durchmessers der Bohrung vor und nach dem Hartbeschichtungsprozeß erfolgen. Im folgenden wird anhand der Fig. 2A bis 2C, die jeweils einen Teil eines Werkstücks 3 im Bereich einer Durchgangsbohrung 35 zeigen, eine Methode zur Er­ mittlung des Umkehrzeitpunkts der Strömungsrichtung beziehungsweise der Zeitdauer der einzelnen Durch­ flußrichtungen, näher erläutert. In Fig. 2A ist die Durchgangsbohrung 35 nach deren Herstellung und vor dem Hartanodisieren und in Fig. 2C nach dem Hartanodisieren dargestellt. In Fig. 2B ist die Durchgangsbohrung 35 mit ihrem gewünschten Soll­ durchmesser und kreiszylindrischen Form darge­ stellt. Zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung verschleißfester, be­ schichteter Oberflächen wird eine in den Fig. 2A bis 2C nicht dargestellte Vorrichtung eingesetzt, deren Aufbau sich von der anhand von Fig. 1 be­ schriebenen dahingehend unterscheidet, daß die mit der zum Behälter führenden Rücklaufleitung und der mit der Pumpe verbundenen Förderleitung angeschlos­ senen Verbindungsleitungen, die den Zu- und Ablauf für das Elektrolyt bilden, jeweils mit einer Öff­ nung der Durchgangsbohrung 35 verbunden sind.
Wie aus Fig. 2A ersichtlich, weist die Durchgangs­ bohrung 35 nach deren Herstellung eine konische Form auf, das heißt, der Durchmesser der Durch­ gangsbohrung im Bereich ihrer Öffnungen ist unter­ schiedlich. Der eine Durchmesser ist mit ∅1vor vor und der andere mit ∅2vor gekennzeichnet. Nach der Vorbe­ arbeitung der Durchgangsbohrung 35 werden die Ist- Durchmesser ∅1vor und ∅2vor gemessen und daraus mit­ tels folgender Beziehung die Eloxierzeit festgelegt beziehungsweise berechnet:
Δ∅ = ∅soll - K(∅1 + ∅2)/2,
wobei K eine empirisch oder rechnerisch ermittelba­ re Konstante oder ein Parameter ist. Nach dem Be­ schichten der Durchgangsbohrung 35 werden die Ist- Durchmesser ∅1nach und ∅2nach ermittelt. Die Zeiten für die einzelnen Durchflußrichtungen werden aus der Differenz von ∅vor-∅nach festgelegt beziehungs­ weise berechnet. Wie in Fig. 2C dargestellt, ist der Durchmesserunterschied zwischen ∅1nach und ∅2nach geringer als vor dem Beschichtungsprozeß; die Koni­ zität ist also bei diesem Ausführungsbeispiel weit­ gehend ausgeglichen. Die Konizität ist durch das oben beschriebene Verfahren zumindest besser aus­ gleichbar, als es durch das bekannte, auch als Da­ lic-Verfahren bezeichnete Fertigungsverfahren mög­ lich ist.
Fig. 3A und 3B zeigen jeweils eine perspektivi­ sche Ansicht eines Teils eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels der Vorrichtung 1, bei dem das Werk­ stück 3 eine Platte ist, deren ebene beziehungswei­ se im wesentlichen ebene Oberfläche mit einer Oxid­ schicht zu versehen ist. Die rohrförmige, die Ka­ thode bildende Elektrode 7 ist hierzu senkrecht oder im wesentlichen senkrecht und in einem Abstand zum Werkstück 3, das sich in einem Reaktionsraum, beispielsweise in einem Bad, befindet, der von ei­ nem Elektrolyt durchströmbar ist, gehalten. Beim Beschichtungsprozeß wird der flüssige Elektrolyt, zum Beispiel Schwefelsäure, eine definierte Zeit­ dauer über die Durchgangsöffnung in der Elektrode 7 auf die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks 3 aufgebracht (Fig. 3A). Der Elektrolyt trifft im wesentlichen in der Mitte der Platte auf und fließt von dort - wie mit Pfeilen 37 angedeutet - in Rich­ tung des Seitenrands des Werkstücks 3 ab. Zu einem gewünschten, empirisch oder rechnerisch ermittelten Zeitpunkt wird die Flußrichtung des Elektrolyts um­ gekehrt, so daß dieses vom Seitenrand des platten­ förmigen Werkstücks 3 in dessen Mitte fließt und über die Durchgangsöffnung in der Elektrode 7 in den Behälter zurückgeführt wird.
Durch die einstellbare Zeitdauer der einzelnen Flußrichtungen kann hier die Form der planen Ober­ fläche des Werkstücks 3 beeinflußt und die Schicht­ dicke sowohl im Randbereich als auch im mittleren Bereich des Werkstücks 3 eingestellt werden. Da­ durch können Unebenheiten auf der zu beschichtenden Oberfläche ausgeglichen werden.
Aus allem wird deutlich, daß im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung unter einem "Reaktionsraum" sowohl eine geschlossene Kammer als auch ein Bad verstanden wird.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, daß mit dem oben beschriebenen Verfahren die Dicke der beim Be­ schichtungsprozeß erzeugten Schicht sowohl bei ge­ krümmten als auch bei ebenen Oberflächen beeinfluß­ bar ist. Durch die Steuerung der Schichtdickenver­ teilung ist ferner eine gezielte Beeinflussung der Form der beschichteten Oberfläche möglich. Die Aus­ gestaltung der Vorrichtung zur Herstellung von be­ schichteten Oberflächen, beispielsweise die Form der beim Hartanodisieren die Kathode bildenden Elektrode, der Zulauf- und Ablaufanschluß für das Elektrolyt und dergleichen, ist an die Form der zu beschichteten Oberfläche und/oder des Werkstücks angepaßt. Durch die exakte Schichtdickenverteilung kann auf eine Nachbearbeitung der beschichteten Oberfläche, um eine gewünschte Form und/oder ein exaktes Maß zu erhalten, gegebenenfalls verzichtet werden, da diese Parameter durch die präzise Steue­ rung der Zeitdauer der Strömungsrichtungen des Elektrolyts in vielen Fällen ausreichend genau ein­ stellbar sind.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung verschleißfester, be­ schichteter Oberflächen, mit mindestens zwei mit einer Spannungsquelle verbundenen Elektroden, die in einen von einem Elektrolyt durchströmten Reakti­ onsraum, in dem sich die zu beschichtende Oberflä­ che befindet, eingebracht sind beziehungsweise an diesen angrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Elektrolyts während des Be­ schichtungsprozesses wenigstens einmal umgekehrt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die notwendige Formgenauigkeit der zu be­ schichtenden Oberfläche durch Einhalten bestimmter Durchflußzeiten eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zeitdauer, in der der Elek­ trolyt in eine bestimmte Richtung fließt, in Abhän­ gigkeit der Form der Oberfläche des Werkstücks vor dem Beschichtungsvorgang festgelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zu beschichtende Oberfläche aus Aluminium besteht oder eine Aluminiumlegierung ist, und daß sich daran eine Oxidschicht (Al2O3) bildet.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche gekrümmt, insbesondere zylindrisch, oder plan ist.
6. Vorrichtung zur Herstellung verschleißfester, beschichteter Oberflächen, mit einem mit mindestens zwei Verbindungsleitungen verbundenen Reaktions­ raum, wobei eine erste Verbindungsleitung als Zu­ lauf und eine zweite Verbindungsleitung als Ablauf für einen mit Hilfe einer Fördereinrichtung trans­ portierbaren Elektrolyt dient, und mit mindestens zwei mit einer Spannungsquelle verbundenen Elektro­ den, die in den Reaktionsraum eingebracht sind be­ ziehungsweise an diesen angrenzen, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß im Strömungspfad des Elektrolyts eine Umschalteinrichtung (Wegeventil (23)) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Zulauf und der Ablauf vertauschbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest die zu beschichtende Ober­ fläche aus Aluminium besteht oder eine Aluminiumle­ gierung ist, und daß sich daran eine Oxidschicht (Al2O3) bildet.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode (Anode) das zu beschichtende Werk­ stück (3) ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche gekrümmt, insbesondere zylindrisch, oder plan ist.
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US09/787,045 US6896786B1 (en) 1998-09-16 1999-09-14 Method and device for producing wear resisting surfaces
JP2000570396A JP4472183B2 (ja) 1998-09-16 1999-09-14 耐摩耗性表面の製造のための方法
GB0108763A GB2359824B (en) 1998-09-16 1999-09-14 Process for the production of wear-resistant surfaces
EP99969127A EP1115913B1 (de) 1998-09-16 1999-09-14 Verfahren zur herstellung verschleissfester oberflächen
DE19981820T DE19981820D2 (de) 1998-09-16 1999-09-14 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung verschleissfester Oberflächen

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262306A1 (de) * 2001-05-23 2002-12-04 Novartis AG Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Artikeln wie ophthalmische Linsen, Kontaktlinsen oder medizinische Vorrichtungen mit einer Flüssigkeit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655091A1 (de) * 2004-11-09 2006-05-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung eines Bauteils und ein Bauteil mit Durchgangsloch

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201466A1 (de) * 1992-01-21 1993-07-22 Mahle Gmbh Vorrichtung sowie verfahren zur herstellung von bewehrungsschichten auf zylinderlaufflaechen von verbrennungsmotoren u. dgl.
DE4337724A1 (de) * 1993-11-05 1995-05-11 Hoellmueller Maschbau H Vorrichtung zur Beschichtung der Wandung von Bohrungen in elektrischen Leiterplatten oder Multilayern

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1909870A1 (de) 1969-02-27 1970-09-10 Degussa Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Metallen auf poroese Formkoerper
JPS5293636A (en) * 1976-02-02 1977-08-06 Suzuki Motor Co Method of composite plating inner surfaces of cylinder
WO2004074554A1 (de) 1993-07-15 2004-09-02 Kurt Maier Vorrichtung sowie verfahren zur herstellung von bewehrungs-schichten auf zylinderlaufflächen von verbrennungsmotoren u.dgl.
WO1999054527A2 (en) * 1998-04-21 1999-10-28 Applied Materials, Inc. Electro-chemical deposition system and method of electroplating on substrates

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4201466A1 (de) * 1992-01-21 1993-07-22 Mahle Gmbh Vorrichtung sowie verfahren zur herstellung von bewehrungsschichten auf zylinderlaufflaechen von verbrennungsmotoren u. dgl.
DE4337724A1 (de) * 1993-11-05 1995-05-11 Hoellmueller Maschbau H Vorrichtung zur Beschichtung der Wandung von Bohrungen in elektrischen Leiterplatten oder Multilayern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262306A1 (de) * 2001-05-23 2002-12-04 Novartis AG Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Artikeln wie ophthalmische Linsen, Kontaktlinsen oder medizinische Vorrichtungen mit einer Flüssigkeit
US6884457B2 (en) 2001-05-23 2005-04-26 Novartis Ag System and method for treating articles with fluids
US7163583B2 (en) * 2001-05-23 2007-01-16 Novartis Ag System and method for treating articles with fluids

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