DE29622731U1 - Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen

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Description

Stahlschmidt & Maiworm GmbH München, 4. März 1997
67098 Bad Dürkheim
MAT GmbH Dresden Unser Zeichen: 134 009 G
01257 Dresden
Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetaliräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Beschichtungssystem, insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen eines derartigen Beschichtungssystems.
Leichtmetallräder, die aus Aluminium oder Magnesium bestehen, sind bekannt und werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen in vielfältiger Ausgestaltung eingesetzt. Derartige Leichtmetallräder dienen insbesondere der optischen Aufwertung der Fahrzeuge. Diese Leichtmetallräder weisen eine auf das Herstellungsmaterial zurückgehende stumpfe Oberfläche auf.
Bei Kunststoffolien oder vergleichbaren Materialien ist es bekannt, Metallschichten 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 eine Vorrichtung zum Aufbringen eines derartigen Beschichtungssystems vorgeschlagen werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Beschichtungssystem gemäß der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß auf eine Basisfläche aus Metal! eine die Oberfläche der Basisfläche glättende Glättungsschicht aus einem Kunststoff aufgebracht ist, daß auf die Glättungsschicht eine dünne Reflexionsschicht aus einem Metall oder einer Metallverbindung aufgebracht ist und daß die Reflexionsschicht von einer transparenten Deckschicht aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid abgedeckt ist.
Das erfindungsgemäße Beschichtungssystem weist eine reflektierende Reflexionsschicht mit Spiegeleffekt auf. Diese Reflexionsschicht wird dadurch erhalten, daß zunächst auf die Basisfläche eine Glättungsschicht aus Kunststoff aufgebracht ist. Die Reflexionsschicht wird insbesondere gegen mechanische Einwirkungen durch die äußere transparente Deckschicht aus Aluminiumoxid abgedeckt. Neben dem aus optischen Gründen erwünschten Spiegeleffekt führt ein derartiges Beschichtungssystem zu einem guten Korrosionsschutz des Fahrzeugs. Es hat sich gezeigt, daß die äußere transparente Deckschicht die darunterliegende Reflexionsschicht besonders gut vor mechanischen Einwirkungen schützt. Die transparente Deckschicht kann in beliebiger Dicke aufgebracht werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhaft wird die transparente Deckschicht mittels eines PVD-Verfahrens oder CVD-Verfahrens aufgebracht. Derartige PVD-Verfahren (physical vapour deposition) oder CVD-Verfahren (chemical vapour deposition) sind grundsätzlich bekannt. Zweckmäßig wird die transparente Deckschicht in der Vakuum-Sputter-Technik aufgebracht.
Die transparente Deckschicht weist vorteilhaft eine Dicke von etwa 1 &mgr;&ngr;&eegr; auf. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Stärke der transparenten 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, aufgebracht.
Hierbei weist die Reflexionsschicht vorzugsweise eine Stärke von 0,3 bis 0,5 /ym auf.
Um die Haftung der Reflexionsschicht auf der darunter liegenden Glättungsschicht zu verbessern wird vorteilhaft eine Oberflächenbehandlung der Giättungsschicht vorgesehen. Hierbei kann beispielsweise ein Plasmaverfahren zum Einsatz kommen.
In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Giättungsschicht aus einem modifiziertem Epoxidharz besteht, das mittels PuI-
verbeschichtung auf die Basisfiäche aufgebracht ist. Eine derartige Glättungsschicht egalisiert die in der Oberfläche der Baisfläche vorhandenen Unebenheiten.
Das Beschichtungssystem ist vorteilhaft zur Beschichtung von Rädern, insbesondere von Kraftfahrzeugen, Motorrädern, Fahrrädern und Karosserieteilen ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 10 ist als Durchlaufanlage mit mehreren hintereinander geschalteten Kammern ausgebildet, die von dem Beschichtungsgut durchlaufen werden. Hierbei sind zwei Beschichtungskammern vorgesehen, wobei in einer ersten Beschichtungskammer die Reflexionsschicht und in einer zweiten Beschichtungskammer die transparente Deckschicht auf das Beschichtungsgut aufgebracht wird.
Vorteilhaft weisen die Beschichtungskammern mindestens ein Gleichspannungs-Planarmagnetron auf, das bezüglich des Beschichtungsguts einstellbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt ist. Hierbei zeigen:
Figur 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch das erfindungsgemäße Beschichtungssystem, und
Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Beschichtungsanlage,
Figur 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Beschichtungssystem 10, für ein nicht näher dargestelltes Leichtmetallrads eines Kraftfahrzeugs. Das Beschichtungssystem 10 ist auf ein Basisfiäche 11 des Leichtmetailrads 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 Basisfläche 11 aufgebracht ist. Die Glättungsschicht 1 2 weist eine von Unebenheiten freie Oberfläche 12a auf, auf die eine dünne Reflexionsschicht 13 aus Metall aufgebracht ist. Die Reflexionsschicht 13 besteht im vorliegenden Fall aus Chrom, kann jedoch auch aus einem anderen Metall, beispielsweise Kupfer, Messing, Titan, Silber, Gold, Platin oder Edelstahl bestehen. Die Reflexionsschicht 13, die eine Stärke von etwa 0,3 bis 0,5 pm 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 Plasmaverfahren oberflächenbehandelt.
Die Oberfläche 13a der Reflexionsschicht 13 ist hochgradig reflektierend 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 &mgr;&tgr;&eegr; aufweist, besteht aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid. Die Deckschicht 14 wird durch ein Vakuum-Sputter-Verfahren auf die Refiexionsschicht 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 zeichnet sich das Beschichtungssystem 10 durch einen guten Korrosionsschutz aus.
Neben dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel für ein Leichtmetallrad kann das Beschichtungssystem auch bei anderen Fahrzeugrädern und zur Beschichtung von Karrossierieteiien Verwendung finden.
Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungsanlage 20 zum Aufbringen des vorstehend beschriebenen Beschichtungssystems 10. Die Beschächtungsanlage 20 ist als Durchlauf anlage mit mehreren hintereinander geschalteten Kammern 21 bis 27 ausgebildet, die hintereinanderfolgend von dem Beschichtungsgut durchlaufen werden. Hierbei ist die Durchlaufrichtung durch einen Pfeil 30 gekennzeichnet.
Die einzelnen Kammern sind durch Klappenventile 28a, 28b, 28c voneinander abgetrennt.
An der Einlaßseite 31 der Beschichtungsanlage 20 wird das Leichtmetallrad oder ein anderes Beschichtungsgut zugeführt. Hierbei ist das Leichtmetalirad bereits mit einer Glättungsschicht 1 2 versehen. In einer einiaßseitigen Schleusenkammer 21 ist eine Plasmaqueüe zur Aktivierung der Oberfläche 12a der Glättungsschicht 12 vorgesehen. Nach Austritt der einiaßseitigen Schleusenkammer 21 gelangt das Leichtmetallrad in eine Zwischenkammer 22, in der eine Wärmebehandlung stattfindet. Die Zwischenkammer 22 erzeugt weiterhin saubere Vakuumbedingungen für die Übergabe an die nachgeschaltete erste Beschichtungskammer 23.
In der ersten Beschichtungskammer 23 sind zwei nicht näher dargestellte Gleichspannungs-Planarmagnetrone eingebaut, deren Anordnung bezüglich des Leichtmetaürads einstellbar ist. Insbesondere kann der Neigungswinkel und der Abstand zu dem Leichtmetallrad eingestellt werden, um für unterschiedliche Rädergrößen jeweils optimale Prozeßbedingungen zu erhalten. Die Planarmagnetrone werden mit direkt gekühlten 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 zweite Beschichtungskammer 25 ist ebenfalls mit einem Planarmagnetron versehen, um die aus Aluminiumoxid bestehende transparente Deck-
UH-
schicht aufzubringen. Die transparente Deckschicht wird hierbei mit einer Stärke von etwa 1 &mgr;&igr;&tgr;&igr; auf die Reflexionsschicht 13 aufgebracht.
Über eine Zwischenkammer 26 und einer auslaßseitige Schleusenkammer 27 gelangt das Leichtmetallrad zu der Auslaßseite 32 der Beschichtungsanlage 20.
Mit der vorstehend beschriebenen Beschichtungsanlage 20 und des in diesem Zusammenhang beschriebenen Beschichtungsverfahren, kann innerhalb kurzer Prozeßzeiten das erfindungsgemäße Beschichtungssystem 10 auf das Leichtmetallrad aufgebracht werden.

Claims (12)

Stahlschmidt & Maiworm GmbH München, 4. März 1997 67098 Bad Dürkheim MAT GmbH Dresden Unser Zeichen: 134 009 G 01257 Dresden Schutzansprüche
1. Beschichtungssystem (10), insbesondere für Leichtmetallräder oder Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Basisfläche (11) aus Metall eine die Oberfläche (11a) der Basisfläche (11) glättende Giättungsschicht (12) aus einem Kunststoff aufgebracht ist, daß auch die Giättungsschicht (12) eine dünne Reflexionsschicht (13) aus einem Metal! oder einer Metallverbindung aufgebracht ist und daß die Reflexionsschicht (13) von einer transparenten Deckschicht (14) aus Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid abgedeckt ist.
2. Beschichtungssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Deckschicht (14) mittels eines PVD-Verfahrens oder CVD-Verfahrens aufgebracht ist.
3. Beschichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Deckschicht (14) eine Dicke von etwa 1 //m aufweist.
4. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (13) aus
Chrom, Kupfer, Messing, Titan, Silber, Gold, Platin oder Edelstahl besteht.
5. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (13) mittels eines PVD-Verfahrens, vorteilhaft mitteis eines Vakuum-Sputter-Verfahrens, aufgebracht ist.
6. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Refiexionsschicht (13) eine Stärke von 0,3 bis 0,5 //m aufweist.
7. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsschicht (12) zur Verbesserung der Haftung der Reflexionsschicht (13) oberflächenbehandelt ist.
8. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch 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, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungssystem (10) zur Beschichtung von Rädern, insbesondere von Kraftfahrzeugen, Motorrädern, Fahrrädern und von Karosserieteilen ausgebildet ist.
10. Vorrichtung zum Aufbringen eines Beschichtungssystems (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchlaufanlage (20) mit mehreren hintereinander geschalteten Kammern (21 bis 27) vorgesehen ist, die in Durchlaufrichtung aufweist:
eine eänlaßseitige Schleusenkammer (21) mit einer Plasmaquelle zur Aktivierung der Oberfläche (12a) der Glätungsschicht (12);
eine erste vakuumbeaufschlagte Zwischenkammer (22) mit Wärmebehandlungsmitteln für das Beschichtungsgut;
eine erste Beschichtungskammer (23) mit mindestens einem Planarmagnetron zum Aufbringen der Reflexionsschicht (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).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungskammer (23, 25) mindestens ein Gleichspannungs-Planarmagnetron aufweisen, das bezüglich des Beschichtungsguts einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der auslaßseitigen Schleusenkammer (27) eine zweite vakuumbeaufschlagte Zwischenkammer (26) vorgeschaltet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19747348B4 (de) * 1997-10-27 2011-07-14 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 Rad für ein Kraftfahrzeug

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DE19747348B4 (de) * 1997-10-27 2011-07-14 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 Rad für ein Kraftfahrzeug

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