DE3511105A1

DE3511105A1 - Verfahren zur aufbringung metallischer schichten auf kunststoffoberflaechen

Info

Publication number: DE3511105A1
Application number: DE19853511105
Authority: DE
Inventors: Peter Görtler; Regina 7990 Friedrichshafen Junt; Wolfgang Zankl
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1986-10-02
Also published as: IL77432A0; IL77432A

Description

Verfahren zur Aufbringung metallischer Schichten auf
Kunststoffoberflächen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbringung metallischer Schichten auf die Oberfläche von aus faserverstärkten Kunststoffen gebildeten Bauteilen, auf galvanischem Wege, insbesondere Bauteile mit sphärisch gekrümmter Oberfläche.
Das Aufbringen von Metallfolien oder Metallplatten auf Träger aus Kunststoffen, z.B. bei der Leiterplattenherstellung, erfolgt mittels Kleben mit hinreichender Festigkeit der Verbindung zwischen Auflage und Träger. Bei derartigen, ebenen Bauteilen lassen sich die Folien oder Platten ohne Schwierigkeit auf die genannte Weise aufbringen.
Handelt es sich beim Träger jedoch um Bauteile mit sphärisch gekrümmten Oberflächen, so lassen sich Metallfolien oder ebene Metallplatten nicht ohne Faltenbildung auf den Träger aufbringen.
Während bei grossen Stückzahlen zu beschichtender Bauteile eine Anpassung der Folien oder Platten an die sphärische Form der Oberfläche des Trägers mittels Umformung unter Verwendung geeigneter Werkzeuge und Maschinen mit nachfolgender Verklebung unter bestimmten Voraussetzungen zweckmässig sein kann, ist bei geringeren Stückzahlen eine derartige Anpassung durch Umformen umständlich und teuer.
Ein einfacherer Weg kann eingeschlagen werden unter Anwendung der Galvanisiertechnik, bei der mittels Elektrolyse die Oberflächen von Bauteilen aus Nichtmetallen, z.B. aus Kunststoffen, vollständig oder partiell mit Metallschichten überzogen werden können.
Sollen sphärisch gekrümmte Oberflächen von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen, z.B. als Sende- oder Empfangsantennen, mit elektrisch leitendem Metall, beispielsweise Kupfer, beschichtet werden, bestehen Probleme hinsichtlich einer ausreichenden Haftfestigkeit der Beschichtung infolge der sich bei der Herstellung der Bauteile bildenden Haut aus Formtrennmitteln. Dieser, eine ausreichende Haftung der metallischen Beschichtung verhindernde Belag, lässt sich mittels der üblichen Reinigungsverfahren nicht beseitigen. Ferner findet die aufzubringende Metallbeschichtung infolge der relativ glatten Oberfläche von Bauteilen aus Kunststoff nur unzureichende Haftung. Dies ist dann besonders ungünstig, wenn an der Beschichtung der Bauteile Kräfte angreifen, die die Bindung zwischen Träger und Beschichtung belasten.
Derartige Verhältnisse liegen z.B. bei Teilen von Fluggeräten vor, deren Oberfläche mit der Beschichtung in der Luftströmung liegt. Beispielsweise bei Leitwerken oder Tragflügeln von Luftfahrzeugen greifen an den umströmten Oberflächen erhebliche Luftkräfte an.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe die Haftung von Schichten aus metallisch leitendem Werkstoff auf Kunststoffoberflächen durch mechanische Verankerungseffekte verbessert wird.
Die gestellte Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch genannten Verfahrensmerkmale und in vorteilhafter weiterer Ausgestaltung gemäss dem Merkmal des Unteranspruches gelöst.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird eine feste Verankerung der auf galvanischem Wege aufgebrachten metallischen Beschichtung mit seinem Kunststoffträger erreicht.
Mittels der mechanischen Behandlung der Oberflächen vor der Beschichtung auf der nachfolgenden chemischen Ätzung werden Vertiefungen in die an sich glatte Oberfläche des Trägers aus Kunststoff eingebracht, die sich bei der Beschichtung auffüllen und somit zwischen der Beschichtung und dem aus Kunststoff bestehenden Trägermaterial eine feste mechanische Verankerung bilden.
Als Beispiel für einen Beschichtungsprozess sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: 1.0 Mechanische Vorbehandlung durch 1.1 Maskieren von Oberflächenabschnitten, die von der Beschichtung ausgeschlossen werden sollen, 1.2 mechanische Vorbehandlung der zu beschichtenden Oberflächenabschnitte durch Sand- oder Schlammstrahlen, 1.2.1 Trocknen, 1.2.2 erneuern der Maskierung; 2.0 chemische Vorbehandlung der Oberflächen durch 2.1 Ätzen des Epoxydharzes und der Verstärkungsfasern im Bereich der äusseren Bauteilschicht, 2.1.1 Spülen, 2.1.2 Aktivieren, 2.1.3 Spülen, 2.1.4 Reduzieren, 2.1.5 Spülen; 3.0 Beschichtung der Oberfläche durch 3.1 chemisches Verkupfern, 3.1.1 Spülen, 3.2 elektrolytisches Verkupfern, 3.2.1 Spülen, 3.2.2 Trocknen; 4.0 Endbehandlung (Reinigen etc.).

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Aufbringung metallischer Schichten auf die Oberfläche von aus faserverstärkten Kunststoffen gebildeten Bauteilen, auf galvanischem Wege, insbesondere Bauteile mit sphärisch gekrümmter Oberfläche, g e k e n n z e i c h n e t, durch folgene Verfahrensschritte: a) Vorbereitung der zu beschichtenden Bauteiloberfläche unter ungleichmässigem Abtrag von Kunststoffmaterial und Verstärkungsfasermaterial in der äusseren Deckschicht des Bauteiles durch a.l) mechanische Behandlung und a.2) chemisch ätzende Behandlung zur Bildung einer Oberflächenrauhigkeit für eine mechanische Verankeruna der Beschichtung mit der Oberfläche, b) Zwischenspülen und Trocknen des Bauteiles, c) chemische Beschichtung, d) Zwischenspülen und Trocknen, e) Kontaktieren der zu beschichtenden Oberfläche für die elektrolytische Beschichtung, f) elektrolytische Beschichtung, g) Werkstücknachbehandlung (Spülen, Trocknen etc.).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Vorbereitung des Bauteiles zur Beschichtung die mechanische Behandlung mittels Sandstrahlen bzw. Schlammstrahlen bewirkt wird.