DE2620878A1 - Verfahren zur ablagerung eines metalls und eines kunstharzmaterials auf einem substrat und verfahren zur herstellung einer lampe - Google Patents

Verfahren zur ablagerung eines metalls und eines kunstharzmaterials auf einem substrat und verfahren zur herstellung einer lampe

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DE2620878A1 DE19762620878 DE2620878A DE2620878A1 DE 2620878 A1 DE2620878 A1 DE 2620878A1 DE 19762620878 DE19762620878 DE 19762620878 DE 2620878 A DE2620878 A DE 2620878A DE 2620878 A1 DE2620878 A1 DE 2620878A1
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Peter Martin Stephe Astardjian
Brian Leslie Miles
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
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Description

COHAUSZ & FLORACK
PATENTANWALTS B ÜR O D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. &7
PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ
Lucas Industries Limited
Great King Street
GB-Birmingham 10. Mai
ϊ-Ξ£££ϊ£2_ΞΒ^^Η;^§_2ί2£ Metalls und einesJKiunstharzmaterials auf einem Substrat und Verfahren zur Herstellung einer Lampe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ablagerung eines Metalls und eines Kunstharzmaterials auf einem Substrat und ein Verfahren zur Herstellung einer Lampe.
3in Verfahren gemäß der !Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Substrat in eine Vakuumkammer gebracht wird, in der die Anode und die Kathode eines Hochspannungs-Gleichstromkreises vorgesehen sind,
b) dann die Kammer unter Vakuum gesetzt wird und ein ionisierbares Gas in sie eingeführt wird,
c) dann der Stromkreis unter Spannung gesetzt wird, derart, daß das Gas ionisiert und die Oberfläche des Substrats gereinigt wird, mindestens dort, wo die Ablagerung erfolgen soll,
d) dann ein das Metall enthaltender Dampf in die Kammer eingeführt wird, derart, daß das Metall auf dem Substrat abgelagert wird, und
e) ein Dampf, der ein Monomer des Kunstharzmaterials enthält, in die Kammer eingeführt wird, derart, daß das polymerisierte Kunstharzmaterial auf dem Substrat abgelagert wird.
Vorzugsweise wird der Schritt (e) nach dem Schritt (d) vorgenommen, derart, daß das Kunstharzmaterial über der Metallablagerung abgelagert wird.
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ORlGiNAL INSPECTED
;-ί s 2 ο β 7 a
Vorzugsweise enthält nach dem Schritt (e) das Verfahren den weiteren Schritt, daß der Stromkreis unter Spannung gesetzt wird, derart, daß ein ionisierbares Gas ionisiert wird, das in der Kammer aufgenommen wird.
Vorzugsweise wird das während des weiteren Schritts ionisierte Gas in die Kammer nach dem Schritt (e) eingeführt, wobei das während des Schritts (c) ionisierte Gas aus der Kammer vor den Schritten (d) und (e) abgepumpt worden ist.
Torzugsweise wird der Stromkreis auch während des Schritts (e) unter Spannung gesetzt.
Vorzugsweise ist das Substrat der Körper eines Lampenreflektors, das Metall Aluminium, das Kunstharzmaterial Polydimethylsdloxan und das Monomer HexamethyldisoiLoxan.
Die Erfindung besteht ferner in einem Verfahren zur Herstellung einer Lampe, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist, die in der angegebenen Heihenfolge durchgeführt werden:
a) daß ein Lampenreflektorkörper in eine Vakuumkammer eingeführt wird, in der die Anode und die Kathode eines Hochspannungs-Gleichstromkreises vorgesehen sind,
b) die Kammer unter Vakuum gesetzt wird und ein ionisierbares Gas in sie eingeführt wird,
c) der Stromkreis unter Spannung gesetzt wird, derart, daß das Gas ionisiert und die Oberfläche des Körpers gereinigt wird, mindesteens dort, wo die Ablagerung erfolgen soll,
d) ein Aluminium enthaltender Dampf in die Kammer eingeführt wird, derart, daß Aluminium auf dem Körper abgelagert wird,
e) ein Dampf, der ein Monomer eines Kunstharzmaterials enthält, in die Kammer eingeführt wird, derart, daß das polymerisierte Kunstharzmaterial über der Aluminiumablagerung abgelagert wird, wobei das Material so vorgesehen ist, daß eine oxidationsbeständige, transparente Schicht über dem Aluminium entsteht,
f) der Stromkreis «erneut unter Spannung gesetzt wird, derart, daß ein
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in der Kammer aufgenommenes ionisierbares Gas ionisiert wird, und g) mit einem Klebend.tetel eine Linse am Körper über die Kunstharzgeschichtung befestigt wird.
Vorzugsweise wird der Stromkreis auch während des Schritts (e) unter Spannung gesetzt.
In der Zeichnung ist schema ti sch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sollen Kraftfahrzeuglampen in einer Ausführung mit einer Linse (nicht dargestellt) hergestellt werden, die an einem gewölbten Reflektor befestigt ist, wobei dieser die Form eines Metall- oder Kunstharzkörpers 10 hat, der mindestens an der konkaven Seite mit einer reflektierenden Aluminiumschicht beschichtet ist. DieALuminiumschicht muß mit einer oxidationsbeständigen, transparenten Kunstharzschicht geschützt werden, und die Aufgabe der dargestellten Vorrichtung besteht darin, zum einen die Reflektorkörper 10 zu aluminisieren, zum anderen die erforderliche Schutzschicht über jeder Aluminiumschicht zu erzeugen. Das als die Schutzschicht verwendete Kunstharzmaterial ist gewöhnlich Polydimethylsiloxan.
Me Vorrichtung weist eine Kammer 11 auf, die durch eine Diffusionspumpe und ein Rootes-Gebläse (kollektiv mit 12 bezeichnet) unter Vakuum geseatzt bzw. leergepumpt werden kann. In der Kammer 11 befindet sich die Kathode 13 eines Hochspannungs-Gleichstromkreises (5ΚΓ7), deren Anschluß 14 außerhalb der Kammer 11 sitzt und elektrisch mit der Kammerwandung verbunden ist, die geerndet sind, um die Anode des Stromkreises zu bilden. Ferner befindens ich in der Kammer 11 an der Kathode 13 mehrere aluminiumbeschichtete Widerstandsfäden 15» die miteinem geeigneten elektrischen Anschluß verbunden sind, so daß sie aufgeheizt werden können, um Aluminium in den Raum um die Kathode I3 herum zu verdampfen. Im Sinsetz werden die Körper 10 in der Kammer 11 durch eine Trägereinrichtung 9 gehalten, die im Winkel den Fäden 15 gegenüber durch einen Motor 8 bewegt werden kann. Darüber hinaus ist die Kammer
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11 durch ein Ablaßventil 16 mit einer Quelle I7 für Hexamethyldisiloxan, einem Monomer von Polydimethylsiloxan, und über ein weiteres Ablaßventil (nicht dargestellt) mit einer Quelle ionisierbaren Gases verbunden, das normalerweise Argon ist.
Es folgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise der vorstehenden Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Herstellung von Körpern 10 für Kraftfahrzeuglampen mit Reflektoren mit einer Gesamtreflexxonsflache von 100 Quadratzoll.
Die Körper 10 werden zunächst mit ezwei Schichten eines Leacks versehen, zweckmäßigerweise des Lacks, der von der Firma Pinchin & Johnson als Highbuild 0301 C8004 vertrieben wird, wobei jede Lackschicht sechs Minuten lang bei 1°-0°C gebrannt wird. Die lackierten Körper werden dann in die Kammer 11 auf einem drehbaren Träger (nicht dargestellt) gegeben, und danach wird die Diffusionspumpe eingeschaltet und die Drehung des
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Trägers eingeleitet. Wenn die Kammer auf weniger als 10 Toerr leergepumpt worden ist, wird das Hegelventil der Diffusionspumpe abgeschaltet, dassRootes-Gebläse wird eingeschaltet, und das weitere Ablaßventil wird geöffnet, um Argon in die Kammer einzuleiten. Der Argondruck in der Kammer wird so eingestellt, daß er einen Wert von zwischen 30 und 40 Mikron Quecksilber erreicht, und danach wird der Anschluß I4 eingeschaltet, um eine Glühentladung um die Kathode I3 herum zu erzeugen. Die Oberflächen der lackierten Körper 11 werden dadurch mit positiven ionisierten Partikeln des Argons beschossen, die dazu dienen, die Oberflächen zu reintigen. Das wird zwei Maeinuten lang fortgesetzt, und während dieser Zeit wird der Argondruck in der Kammer so geregelt, daß ein Entladungsstrom von 90 mA aufrechterhalten wird. Der Anschluß I4 wird dann abgeschaltet, um die Glühentladnng zu beenden, und danach werden das Argonablaßventil und das Ventil zum Rootes-Gebläse geschlossen.
Wenn die Reinigung beendet ist, wird die Diffusionspumpe erneut eingeschaltet, um den Druck in der Kammer 11 auf unter 10 Torr zu reduzieren, und danach werden die Fäden I5 erhitzt, um Aluminium Äia die Kammer zu verdampfen. Der AluminiiMsdaiapf setzt sich dann auf den gereinigten Oberflächen der lackierten Körper 10 ab, wobei das Erhitzen der Fäden fortgesetzt viri, bis eine Schicht Aluminium mit einer Sicke zwischen
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500 und 1000 A auf jedem Körper abgelagert worden ist. Wenn die erforderliche Aluminiumschicht erreicht ist, wird das Ventil der Diffuisionspumpe erneut geschlossen, während das Yentil zum Rootes-Gebläse und das Ablaßventil 16 geöffnet werden. Damit gelangt Hexamethyldisiloxan in die Kammer 11, und das Yentil 16 wird so eingestellt, daß der Fluß an Hexamethyldisiloxan ausreicht, um einen Druck von zwischen 50 und «0 Mikron Quecksilber in der Kammer aufrechtzuerhalten. In dieser Phase wird der Anschluß I4 wieder eingeschaltet, um eine Glühentladung um die Kathode I5 herum zu erzeugen, wodurch das Hexamethyldisiloxan in der Kammer 11 dazu gebracht wird, als das Polymer, Polymethyldisiloxan, auf der Aluminiumschicht auf jedem Kprper 10 abzulagern. Der Glühentladungsstrom wird während der Ablagerung auf 90 mA gehalten, und die Ablagerung ist nach fünf Minuten fertig, und zu dieser Zeit wird der Anschluß I4 abgeschaltet, und das Yentil 16 wird geschlossen.
An dieser Stelle wäre es möglich, die bedschichteten Körper 10 aus der Kammer 11 heraauszunehmen und dann eine Linse an jedem Körper zu befestigen, um die erforderlichen Lampen herzustellen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das zu einem Problem führt, insofern, als es schwierig ist, eine zufriedenstellende Verbindung zwischen der Linse und dem Lampenkörper zu erreichen. TJm dieses Problem zu beseitigen, läßt man, wenn die Polymerablagerung fertig ist, anstatt die Körper 10 aus der Kammer 11 herauszunehmen, das Rootes-Gebläse weiter laufen, um den Kammerdruck auf weniger als 5 Mikeron Qaescksilber zu reduzieren. Das Argonablaßventil wird dann wieder geöffnet, und wenn der Argondruck einen stabilen Wert zwischen 30 und 40 Mikron Quecksilber erreicht hat, wird der Anschluß 14 wieder eingeschaltet, um eine weitere Glühentladung um die Kathode I3 herum zu erzeugen. Das wird weitere fünf Minuten lang fortgesetzt, wiederum bei einer Stromstärke von 90 mA, und danach wird der Anschluß 14 abgeschaltet, und die Ventile zum Rootes-Gebläse und zur Argonquelle werden geschlossen. Eine Drehung der Körper 10 wird dann beendet, so daß nach Belüftung der Kammer 11 zur Atmosphäre die Körper 10 herausgenommen werden können. Es hat sich herausgestellt, daß durch die Verwendung eines Klebemittels eine zufriedenstellende Verbindung zwischen jedem Körper 10 und der zugehörigen Linse hergestellt werden kann. Ein geeignetes Klebemittel ist das Zweikomponenten-Epoxdharz, das von der Pa. Ashead and Radccliff als Type 226/210 geliefert wird.
60984 8/0880 Ansprüche

Claims (8)

  1. Ansprüche
    "!^Verfahren zur Ablagerung eines Metalls und eines Kunstharzmaterials auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) das Substrat in eine Vakuumkammer gebracht wird, in der die Anode und die Kathode eines Hochspannungs-Gleichstromkreises vorgesehen sind,
    b) dann die Kammer unter Vakuum gesetzt wird und ein ionisierbares Gas in sie eingeführt wird,
    c) dann der Stromkreis unter Spannung gesetzt wird, derart, daß das Gas ionisiert und die Oberfläche des Substrats gereinigt wird, mindestens dort, wo die Ablagerung erfolgen soll,
    d) dann ein das Metall enthaltender Dampf in die Kammer eingeführt wird, derart, daß das Metall auf dem Substrat abgelagert wird, und
    e) ein Dampf, der ein Monomer des Kunstharzmaterials enthält, in die Kammer eingeführt wird, derart, daß das polymerisierte Kunstharzmaterial auf dem Substrat abgelagert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt ($e) nach dem Schritt (d) vorgenommen wird, derart, daß das Kunstharzmaterial über der Metallablagerung abgelagert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schritt (e) der weitere Schritt vorgesehen wird, daß der Stromkreis wieder eingeschaltet wird, derart, daß ein in der Kammer aufgenommenes ionisierbares Gas ionisiert wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das während des weiteren Schritts ionisierte Gas in die Kammer nach dem Schritt (e) eingeführt wird, wobei das während des Schritts (c) ionisierte Gas vor den Schritten (ed) und (e) aus der Kammer abgepumpt worden ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis auch während des Schritts (e) eingeschaltet wird.
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    ¥a/Ti 609848/0880 "2"
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  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat der Körper eines Lampenreflektors ist, das Metall Aluminium ist, das Kunstharzmaterial Polydimethyldisiloxan ist und das Monomer Hexamethyldisiloxan ist.
  7. 7· Verfahren zur Herstellung einer Lampe, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden:
    a) ein Lampenreflektorkörper in eine Vakuumkammer eingeführt wird, in der die Anode und die Kathode eines Hochspannungs-Gleichstromkreises vorgesehen sind,
    b) die Kammer unter Vakkuum gesetzt wird und ein ionisierbares Gas in sie eingeführt wird,
    c) der Stromkreis unter Spannung gesetzt wird, derart, daß das Gas ionisiert und die Oberfläche des Körpers gereinigt wird, mindestens dort, wo die Ablagerung erfolgen soll,
    d) ein Aluminium enthaltender Dampf in die Kammer eingeführt wird, derart, daß Aluminium auf dem Körper abgelagert wird,
    e) ein Dampf, der ein Monomer eines Kunstharzmaterials enthält, in die Kammer eingeführt wird, derart, daß das polymerisierte Kunstharzmaterial über der Aluminiumablagerung abgelagert wird, wobei das Material so vorgesehen ist, daß eine oxidationsbeständige, transparente Schicht über dem Aluminium entsteht,
    f) der Stromkreis erneut unter Spannung gesetzt wird, derart, daß ein in der Kammer aufgenommenes ionisierbares Gas ionisiert wird, und
    g) mit einem Klebemittel eine Linse am Körper über die Kunstharzbeschichtung befestigt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium, das Kunetharzmaterial Polymethyldisiloxan und das Monomer Hexamethyldisiloxan sind.
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DE19762620878 1975-05-13 1976-05-11 Verfahren zur ablagerung eines metalls und eines kunstharzmaterials auf einem substrat und verfahren zur herstellung einer lampe Pending DE2620878A1 (de)

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