DE2318098A1 - Verfahren zum aufrauhen von oberflaechen metallischer werkstuecke - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufrauhen von Oberflächen metallischer Werkstücke Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufrauhen von Oberflächen metallischer Werkstücke.
• Oberflächen metallischer Werkstücke, die mit Schichten aus zum Beispiel Metall, Kunststoff oder Gummi überzogen werden sollen, müssen vielfach vor dem Aufbringen des Werkstoffes aufgerauht oder chemisch präpariert werden. Ein solcher Arbeitsgang wird zum Beispiel vor dem Auftragen von mit galvanischen oder mit thermischen Verfahren aufzubringenden Metallschichten dann erforderlich, wenn durch Diffusionsvorgänge des Uberzugmetalls in die Oberfläche des metallischen Werkstückes alleine eine gute Verankerung nicht mehr gegeben ist. Andererseits rauht man aber auch Oberflächen auf, damit eine bessere Haftung bzw. Adhäsion von zum Beispiel Schmiermitteln oder sonstigen Medien erzielt wird.
• Nach bekannten Verfahren werden Oberflächen von Metallen einmal durch Sandstrahlen und zum anderen durch Anätzen bzw. Beizen mit chemischen Mitteln aufgerauht. Besonders das letzte Verfahren bereitet aber in der Praxis Schwierigkeiten. Es kommt, wenn elektro-chemische Potentialunterschiede nicht im asreichenden Umfang vorhanden sind, zu einer ganzflächigen Abtragung des Metalles und zu keiner Aufrauhung. Zugleich bewirken häufig auftretende Gefügeseigerungen, daß nach dem Ätzvorgang eine starkflächige, nicht gleichmäßige Struktur der Oberfläche entsteht.
• Nach diesen beiden Verfahren zum Aufrauhen'von metallischen Oberflächen hat man aber auch Elektronenstrahlen eingesetzt.
• Durch mehr oder weniger hohe Energiezufuhr und Bündelung der Elektronen strahlung wird eine Aufrauhung oder gar Aufschmelzung bestimmter Dickenbereiche und Zonen der Oberflächen erreicht. Es entstehen jedoch, und zwar vor allem, wenn man die Behandlung in Luftatmosphäre vornimmt, Oxyde und Schlacken.
• Gerade dadurch wird aber die Haftung, beispielsweise der Metallschichten , so stark herabgesetzt, daß dieses Verfahren für die obengenannten Zwecke nicht mehr geeignet ist.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu finden, bei dem die oben beschriebenen Mängel behoben sind. Die Oberflächen von metallischen Gegenständen sollen danach so aufgerauht werden können, daß einerseits eine besonders gute Haftung von beispielsweise mit galvanischen oder thermischen Verfahren aufgebrachten Schichten aus Metall und andererseits auch eine Verbesserung der Haftung bzw. Adhäsion von Schmiermitteln oder ähnlichen Medien an diesen Oberflächen erzielt werden können.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem zunächst die metallische Oberfläche mit einem Elektronenstrahl behandelt und anschließend mit ausgewählten chemischen Mitteln geätzt wird.
• Durch die Führung des Elektronenstrahles wird auf der metallischen Oberfläche ein Raster einer beliebigen Form erzeugt. Dies kann zum Beispiel eine Punktform, eine Netzform oder Wabenform sein. Durch Steuerung der Energiedichte und Intensität des Elektronenstrahles kommt es in einer gewünschten Rauhtiefe zu mehr oder weniger starken Aufschmelzungen und / oder Gefügeumformungen und zu teilweisen Oberflächenoxidationen. Für den angeschlossenen Ätzvorgang wird ein chemisches Mittel ausgewählt, das nur auf bestimmte unedle Bereiche der Oberfläche anspricht.
• Solche Stellen sind insbesondere die durch den Elektronenstrahl anoxydierten Bereiche. Folglich führen Behandlungen mit diesem Mittel je nach gewählter Einwirkungsdauer und der vorher gewählten Elektronenstrahlbehandlung zu jeder angestrebten Oberflächen -struktur.
• Gleichzeitig wird die Oberfläche dabei so stark aktiviert, daß es zum Beispiel ohne weiteres möglich ist, was sonst aus chemischen Gründen nicht gelingt, Molybdän mit Hilfe eines beliebigen Spritzverfahrens auf eine Hartchromschicht oder auf Kupfermetalle oder Kupferlegierungen festhaftend aufzutragen.
• Andererseits, wenn keine nachträgliche Beschichtung angestrebt wird, kann mit Hilfe des kombinierten Elektronenstrahl-Ätzverfahrens jede beliebige Struktur erreicht werden, die eine ausreichende Ölhaftung garantiert. Gleichzeitig wird die metallische Oberfläche, zum Beispiel eine Lauffläche einer Leichtmetalltrochoide eines Rotationskolbenmotors, in einer gewünschten Tiefe so gehärtet, daß neben ausreichender Ölhaftung auch noch eine Versteifung der Oberfläche erzielt wird, die die Bildung von Rattermarken unterbindet.

Claims (5)

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Aufrauhen von Oberflächen metallischer Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche zunächst mit einem Elektronenstrahl behandelt und anschließend mit einem chemischen Mittel angeätzt wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Führung des Elektronenstrahles auf der metallischen Oberfläche eine Rasterung in beliebiger Form erzeugt wird.

3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Steuerung der Energiedichte des Elektronenstrahles dieser in einer gewünschten Tiefe in die Oberfläche des metallischen Werkstückes eindringt, so daß eine definierte Rauhtiefe und / oder Tiefe der Aufschmelzung erzielt wird.

4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein chemisches Ätzmittel ausgewählt wird, welches selektiv die elektro-chemisch unedleren Bereiche der metallischen Oberfläche angreift.

5.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkdauer des Ätzmittels so gewählt wird, daß eine Ätzung in gewünschter Tiefe erzielt wird.