EP2539491B1 - Method for producing a composite body having a self-supporting surface - Google Patents

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EP2539491B1
EP2539491B1 EP20090802115 EP09802115A EP2539491B1 EP 2539491 B1 EP2539491 B1 EP 2539491B1 EP 20090802115 EP20090802115 EP 20090802115 EP 09802115 A EP09802115 A EP 09802115A EP 2539491 B1 EP2539491 B1 EP 2539491B1
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    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers mit einer freitragenden Fläche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a process for producing a composite body having a self-supporting surface according to the preamble of claim 1.
  • Es ist bekannt, freitragende Flächen mittels Beschichtungsverfahren herzustellen. It is known to make self-supporting surfaces by means of coating processes. So ist aus der Thus, from the DE 33 15 407 A1 DE 33 15 407 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem zB für Wärmetauscher Hohlräume oder geschlossene Kanäle mit galvanoplastisch hergestellten Deckschichten nach außen verschlossen werden. A method is known in which, for example, be closed for heat exchangers cavities or closed channels with electroformed cover layers to the outside. In die zu beschichtenden Hohlräume oder Kanäle werden längliche Füllkörper gelegt, die später entfernt werden, die an einem Ende aus dem Hohlraum oder dem Kanal herausstehen, wobei der verbleibende Freiraum im Hohlraum oder Kanal um jeden Füllkörper mit Wachs gefüllt wird. elongate filler body with the remaining free space in the cavity or channel is filled around each filler body with wax to be coated are placed in the cavities or channels that will be removed later, which project at one end from the cavity or the channel. Nach Entfernen des Follkörpers wird die durch das Entfernen entstandene Öffnung im Wachs mit einem Wachspropfen verschlossen und die Abdeckschicht aufgalvanisiert. After removal of the resulting Follkörpers by the removal opening in the wax is sealed with an electroplated Wachspropfen and the covering layer.
  • Die The US 3 364 548 US 3,364,548 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers mittels Galvanoformung. discloses a method for manufacturing a heat exchanger by means of electroforming. Es wird eine Negativform durch Aufeinanderstapeln von dünnen Kupferblechen und dicken Aluminiumblechen bereitgestellt. There is provided a negative form by stacking of thin copper sheets and thick aluminum sheets. Der Stapel weist einen rechteckigen Querschnitt auf. The stack has a rectangular cross-section. Die Oberseite und die Unterseite des Stapels bestehen aus Kupferblech. The top and bottom of the stack are made of copper sheet. Die Kupferbleche stehen über die Aluminiumbleche über, wobei die Dicke der Aluminiumbleche den später gewünschten Kanalquerschnitten entspricht. The copper sheets protrude from the aluminum sheets, the thickness of the aluminum sheet corresponds to the later desired channel cross-sections. Die Unebenheiten des Seitenwände des Stapels werden beseitigt, indem eine dicke Schicht aus einer weichen Aluminiumlegierung auf die Seitenwände des Stapels aufgespritzt wird. The unevenness of the side walls of the stack are removed by a thick layer is sprayed from a soft aluminum alloy on the side walls of the stack. Die aufgesprühte Aluminiumschicht füllt nicht nur die Unebenheiten an der Seitenwände aus, sondern hält den Stapel axial zusammen. The sprayed aluminum layer not only fills the irregularities on the side walls, but holds the stack together axially.
  • Die beschichteten Seitenwände werden derart geglättet, dass die Kanten der Kupferbleche an der Oberfläche der Seitenwände zum Vorschein kommen. The coated side walls are smoothed in such a way that the edges of the copper sheets come at the surface of the side walls to light. Anschließend erfolgt ein selektives Beizen der aufgesprühten Aluminiumschicht um etwa 250 µm bis etwa 750 µm. Subsequently a selective etching of the sprayed aluminum layer to about 250 microns is effected to about 750 microns. Auf die Seitenwände wird dann eine Kupferschicht von etwa 750 µm bis 1000 µm Dicke aufgetragen, wobei die vorher freigelegten Kanten des Kupferblechs in der Kupferschicht eingegraben werden. a copper layer of about 750 microns is then applied to 1000 microns in thickness on the side walls, wherein the previously exposed edges of the copper sheet are buried in the copper layer. Die Dicke der Kupferschicht wird entsprechend der erforderlichen Robustheit und Druckfestigkeit des Wärmetauschers gewählt. The thickness of the copper layer is selected according to the required strength and compressive strength of the heat exchanger.
  • Der Stapel wird an seinen Schmalseiten abgeschrägt, so dass die Aluminiumbleche im Innern des Stapels ebenfalls abgeschrägt werden und deren abgeschrägte Kanten freiliegen, wobei ein Kupfer-Steg in der Mitte der Schmalseite stehenbleibt. The stack is chamfered on its narrow sides, so that the aluminum sheets are also slanted in the interior of the stack and the exposed tapered edges, wherein a copper web stops in the middle of the narrow side. Die abgeschrägten Flächen werden maskiert, so dass maskierte Flächen und freiliegenden Aluminiumflächen entstehen. The bevelled surfaces are masked, so that masked areas and the exposed aluminum surfaces are formed. Dabei werden die nebeneinander liegenden abgeschrägten Schmalseiten höhenversetzt maskiert, so dass die freiliegenden Kanten Aluminiumbleche höhenversetzte Kanäle des Wärmetauschers vorgeben. The juxtaposed bevelled narrow sides are masked offset in height, so that the exposed edges pretend aluminum sheets vertically offset channels of the heat exchanger. Der Stapel wird wiederum mit Kupfer beschichtet und die freiliegenden Aluminiumbleche herausgelöst, so dass ein Kupfergerüst in einer Kupferhülle übrigbleibt, das den Wärmetauscher bildet. The stack is in turn coated with copper and removed, the exposed aluminum sheets, so that a copper skeleton remains in a copper sleeve, which forms the heat exchanger.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus wenigstens einer freitragenden Fläche und wenigstens einem mit der Fläche in einem Beschichtungsprozess verbundenen Element anzugeben, wobei eine stabile Verbindung zwischen der freitragenden Fläche und dem Element geschaffen werden kann. The object of the invention is to provide a method for producing a composite body of at least one self-supporting surface and at least one associated with the surface in a coating process element, a stable connection between the self-supporting surface and the element can be created.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of independent claim 1.
  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers vorgeschlagen, der aus wenigstens einer freitragenden Fläche und wenigstens einem mit der Fläche in einem Beschichtungsprozess verbundenen Element besteht, wobei eine Negativform bereitgestellt wird, welche das wenigstens eine Element des Verbundkörpers aufweist und folgende Schritte ausgeführt werden: It is proposed a method for producing a composite body consisting of at least one self-supporting surface and at least one associated with the surface in a coating process element, a negative mold is provided which comprises at least one element of the composite and the following steps are performed:
  1. (a) Glätten der Negativform (10) auf einer zu beschichtenden Oberfläche (18) als Ganzes vor einem selektiven Abtragen, um das wenigstens eine Element in der Negativform (10) auf ein gewünschtes Maß einzustellen; (A) smoothing of the negative mold (10) on a surface to be coated (18) as a whole against a selective ablation, to adjust the at least one element in the negative mold (10) to a desired level;
  2. (b) selektives Abtragen der mit der wenigstens einen freitragenden Fläche zu beschichtenden Oberfläche der Negativform um eine definierte erste Dicke so, dass das wenigstens eine Element wenigstens bereichsweise mit einem Überstand aus der Oberfläche heraussteht, wobei die erste Dicke (d14) zwischen 5 µm und 25 µm beträgt; (B) selective removal of said at least one self-supporting surface to be coated surface of the negative mold by a defined first thickness such that the partially protrudes at least one element with at least one projection from the surface, wherein the first thickness (d14) of between 5 microns and 25 micrometers;
  3. (c) Abscheidung einer oder mehrerer Schichten zur Bildung der wenigstens einen freitragenden Fläche mit einer definierten zweiten Dicke, wobei sich eine Überhöhung im Bereich des Überstands des wenigstens einen Elements ausbildet und der Überstand (22) des wenigstens einen Elements (20, 20a, 20b, 20c) in der Fläche (30) eingebettet wird, wobei die Fläche (30) eine Dicke von wenigen zehn µm aufweist; (C) depositing one or more layers to form the at least one self-supporting surface with a defined second thickness, wherein an elevation in the area of ​​the projection of forming at least one element and the supernatant (22) of at least (a member 20, 20a, 20b , 20c) is embedded in the surface (30), said surface (30) has a thickness of a few tens of microns;
  4. (d) Einebnen der beschichteten Oberfläche, wobei die Überhöhung entfernt und eine homogen aussehende Oberfläche (40) gebildet wird; (D) is formed leveling of the coated surface, the camber is removed and a homogeneous-looking surface (40); und (e) selektives Entfernen wenigstens von Teilen der Negativform. and (e) selectively removing at least portions of the negative mold.
  • Vorteilhaft kann eine feste Verbindung des wenigstens einen Elements mit der Fläche hergestellt werden. Advantageously, a fixed connection of at least one element with the surface can be produced. Die Fläche kann eine Dicke von nur wenigen zehn Mikrometern aufweisen. The surface may have a thickness of only a few tens of micrometers. Durch Vorgabe eines entsprechenden Übermaßes kann eine hohe Maßgenauigkeit der Negativform und der Fläche erreicht werden. By specifying an appropriate excess high dimensional accuracy of the female mold and the surface can be achieved. Die Oberfläche der Fläche kann ohne Beeinflussung der Haftung zwischen dem wenigstens einen Element und der Fläche bearbeitet werden. The surface of the surface can be processed without affecting the adhesion between the at least one element and the surface. Insbesondere ist ein Überdrehen der Negativform als Ganzes möglich, so dass das wenigstens eine Element in der Negativform auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden kann. In particular, possible overspeeding of the negative mold as a whole, so that the can be adjusted at least one element in the negative mold to a desired level. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren, um ein oder mehrere dünnwandige Elemente mit einer Folie mit vergleichbarer Wandstärke zu verbinden, zB zur Verbindung von einem oder mehreren Elementen mit jeweils einer Dicke von wenigen 10 µm mit einer Folie von vergleichbarer Dicke. Particularly suitable method of the invention, to connect one or more thin-walled components with a film of a comparable wall thickness, for example, for the connection of one or more elements, each having a thickness of a few 10 micrometers with a film of comparable thickness.
  • Ein selektiver Abtrag vor der Beschichtung kann vorteilhaft auf naßchemischem Weg erfolgen, etwa durch chemisches Beizen, durch elektrolytisches Beizen, durch ein elektrolytisches Glanzbad und dergleichen, jedoch sind auch andere Methoden denkbar, etwa mit Vakuummethoden, insbesondere wenn nur geringe Dicken abgetragen werden sollen, wie etwa mittels Kathodenzerstäubung oder plasmaunterstütztem Ätzen, oder bei größeren Dicken etwa mit Sandstrahlen, Glasstrahlen und dergleichen. A selective removal of material before the coating can advantageously be a wet-chemical route, such as by chemical etching, by electrolytic pickling using an electrolytic Glanzbad and the like, but other methods are also conceivable, such as by vacuum methods, particularly when only small thicknesses are to be removed, such as for example by means of cathode sputtering or plasma-enhanced etching, or larger thicknesses as with sandblasting, glass rays and the like. Günstig ist ein Abtrag von 5-25 µm, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 20 µm. Low is a removal of 5-25 microns, preferably between about 10 and 20 microns.
  • Die Abscheidung der wenigstens einen Schicht kann mit unterschiedlichen Methoden erfolgen. The deposition of the at least one layer can be carried out using different methods. So kann die Beschichtung mit PVD-Methoden wie zB Kathodenzerstäuben, Aufdampfen, und/oder CVD-Methoden, wie etwa reaktive plasmagestützte Vakuumbeschichtungsverfahren erfolgen, oder auch mit stromlosen oder elektrochemischen galvanischen Verfahren. Thus, the coating of PVD methods such as sputtering, vapor deposition, and / or CVD methods, such as plasma enhanced reactive vacuum coating process can be carried out, or with electroless or electrochemical plating processes. Eine oder mehrere Schichten betten das wenigstens eine Element an seinem überstehenden Ende in die abgeschiedenen Schichten ein. One or more layers at least one embed the item at its projecting end in the deposited layers. Es wird eine stabile Verbindung zwischen dem wenigstens einen Element und der Fläche hergestellt. It is a stable connection between the at least one element and the surface produced. Die eine oder mehrere Schichten können isolierend, halbleitend und/oder metallisch sein. The one or more layers may be insulating, semiconducting and / or metallic. Der Fachmann wird eine geeignete Methode oder eine geeignete Kombination verschiedener Methoden für die jeweilige gewünschte Ausgestaltung des Verbundkörpers hinsichtlich Schichtdicke und Material auswählen. The skilled person will choose an appropriate method or a suitable combination of various methods for the particular desired configuration of the composite body with respect to layer thickness and material.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Abscheidung der einen oder mehreren Schichten auf der Negativform mittels Galvanoformung erfolgen. According to an advantageous process step, the deposition of one or more layers on the negative mold by means of electroforming can be performed. Galvanoformung ermöglicht die gut steuerbare und reproduzierbare Abscheidung von Schichten mit Dicken im Bereich von mehreren zehn Mikrometern. Electroforming allows highly controllable and reproducible deposition of films with thicknesses in the range of several tens of micrometers.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Negativform vor dem selektiven Abtragen auf der zu beschichtenden Oberfläche als Ganzes geglättet, zB überdreht und/oder geschliffen werden. According to an advantageous process step, the female mold prior to the selective removal on the surface to be coated can be smoothed as a whole, for example, rotates above and / or ground. Eine einfache Handhabung der aus mehreren Teilen zusammengefügten Negativform wird ermöglicht. A simple handling of the assembled of several parts negative mold is made possible. Insbesondere können die Elemente beim Zusammenbau mit den Teilen der Negativform einen größeren Durchmesser aufweisen und brauchen nicht von vornherein auf das Maß der Negativform angepasst zu sein. In particular, the elements in the assembly can have with the parts of the negative mold has a larger diameter and do not need to be adapted in advance to the extent of the negative mold. Die Teile können erheblich dicker sein als das oder die Elemente und so eine Stabilität der Negativform sicherstellen, welche sich daher gut auch mechanisch bearbeiten lässt. The parts can be as the considerably thicker or ensure the elements and thus stability of the negative mold, which can be therefore well also worked mechanically. Die Anpassung auf ein gemeinsames Maß von Element(en) und Teilen erfolgt beim Glätten der Oberfläche, wobei überstehende Bereiche abgetragen werden. The adjustment to a common measure of element (s) and parts is carried out during smoothing of the surface, said projecting regions are removed. Dadurch ist eine hohe Maßhaltigkeit der Negativform möglich. This ensures a high dimensional accuracy of the negative mold is possible. Denkbar ist jedoch auch alternativ oder zusätzlich nach dem Überdrehen der Negativform die Oberfläche aufzurauen, je nach gewünschter innerer Oberfläche der später freitragenden Fläche. It is also conceivable, however, alternatively or additionally roughened after the overturning of the negative mold of the surface, depending on the desired inner surface of the later-supporting surface.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann das selektive Abtragen der Negativform durch eine naßchemische Behandlung erfolgen, etwa mit einer alkalischen Beize. According to an advantageous process step, the selective removal of the negative mold can be done by a wet chemical treatment, such as with an alkaline pickling. So kann unter definierten Bedingungen ein definierter chemischer Abtrag der abtragbaren Bereiche der Negativform erfolgen, wobei das wenigstens eine Element unberührt bleibt oder zumindest nur eine erheblich geringere Ätzrate aufweist als die abtragbaren Bereiche der Negativform. As may take place under defined conditions a defined chemical ablation of the ablatable areas of the negative mold, wherein the at least one element remains unaffected, or at least only a substantially lower etch rate than said abradable portions of the negative mold.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Negativform mit einem Übermaß bezogen auf ein Endmaß der Negativform hergestellt werden. According to an advantageous process step, the female mold can be manufactured with an oversize with respect to a final size of the female mold. So kann die Oberfläche durch das selektive Abtragen auf das gewünschte Endmaß der Negativform abgetragen werden. Thus, the surface can be removed by the selective removal of the desired final dimension of the negative mold. Das Übermaß kann passend zu einer Abtragsrate beim selektiven Abtragen eingestellt werden, so dass das Verfahren für unterschiedliche Materialien und Beizen auf einfache Weise angepasst werden kann. The excess can be adjusted to an attrition rate in the selective ablation fit, so that the process for different materials and stains can be easily customized.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Fläche eine größere Dicke aufweisen als der Überstand des wenigstens einen Elements. According to an advantageous process step, the surface may have a greater thickness than the projection of at least one element. In diesem Fall kann der Überstand des wenigstens einen Elements beseitigt werden. In this case, the overhang of the at least one element can be eliminated.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Dicke der Fläche mindestens fünfmal größer sein als der Überstand des wenigstens einen Elements. According to an advantageous process step, the thickness of the surface may be at least five times greater than the overhang of the at least one element. Es zeigt sich, dass der Überstand bereits durch die größere Schichtdicke weniger ausgeprägt und etwas eingeebnet wird. It turns out that the supernatant is less pronounced already leveled by the greater layer thickness and something.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Fläche aus einer ersten und einer zweiten Schicht gebildet werden, wobei die erste Schicht eine geringere Dicke aufweist als die zweite Schicht. According to an advantageous process step, the surface can be formed from a first and a second layer, wherein the first layer has a smaller thickness than the second layer. Vorteilhaft kann die erste Schicht höchstens halb so dick sein wie die zweite Schicht. Advantageously, the first layer may be at most half as thick as the second layer. Die erste Schicht kann eine vorteilhafte Haftung mit dem wenigstens einen Element herstellen. The first layer may establish a favorable adhesion with the at least one element. So kann die erste Schicht aus demselben Material gebildet sein wie das wenigstens eine Element. Thus the first layer may be formed of the same material as the at least one element. Die zweite Schicht kann daraufhin ausgewählt sein, besonders günstige Eigenschaften für die Oberflächenbehandlung der später freitragenden Fläche aufzuweisen, etwa als Funktionsschicht zu dienen oder dergleichen. The second layer may be then selected to have particularly favorable properties for the surface treatment of the surface later cantilever to serve as a functional layer or the like.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Überhöhung abgetragen werden, indem die beschichtete Negativform insgesamt überdreht und/oder geschliffen wird. According to an advantageous process step, the overshoot can be removed by contacting the coated negative mold is a total of turns and / or ground. Dadurch, dass die auf der Negativform abgeschiedene Schichtfolge dicker ist als der Überstand, kann die Überhöhung entfernt werden, ohne dass die Einbettung des wenigstens einen Elements in die Beschichtung leidet. Characterized in that the deposited on the negative mold layer sequence is thicker than the supernatant, the superelevation can be removed without causing the embedding of the at least one element suffers in the coating. Es kann sogar eine spiegelnde Oberfläche erreicht werden. It can even be achieved a reflecting surface. Die Bearbeitung der Oberfläche wird vorteilhaft erleichtert, da die Beschichtung mit dem bereichsweise eingebetteten Element mit der Negativform fest verbunden ist. The processing of the surface is advantageously facilitated since the coating with the partially embedded element with the negative mold is fixedly connected.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann vor der galvanischen Abscheidung eine Oberflächenbehandlung zur Erhöhung der Haftfestigkeit zwischen dem wenigstens einen Element und der Fläche erfolgen. According to an advantageous process step, a surface treatment to increase the adhesive strength between the at least one element and the surface can be carried out before electrodeposition. So kann beispielsweise ein Anrauen erfolgen oder eine Haftvermittlerschicht aufgetragen werden. So roughening can occur for example, or an adhesive layer to be applied.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Fläche vor dem Entfernen der Negativform poliert werden. According to an advantageous process step, the surface may be polished prior to the removal of the negative mold. Die Fläche wird von der Negativform stabilisiert, da sie fest mit der Negativform verbunden ist. The surface is stabilized by the negative mold, as it is firmly connected to the negative mold.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann das Entfernen der Negativform durch selektives chemisches Ätzen erfolgen. According to an advantageous process step, the removal of the negative mold can be carried out by selective chemical etching. Die Negativform kann somit auch durch komplexe Strukturen des wenigstens einen Elements hindurch entfernt werden, die einer mechanischen Bearbeitung nicht zugänglich sind. The negative mold is thus the one member to pass removes at least that are not amenable to mechanical processing by complex structures. Die Negativform kann entfernt werden, ohne dass das wenigstens eine Element entfernt wird. The negative mold can be removed without being at least one element removed. Optional kann sich ein Färbeschritt anschließen, bei dem das wenigstens eine Element eingefärbt wird, zB um eine erhöhte Absorption aufzuweisen oder einen gewünschten Farbeindruck zu erzielen. Optionally, a dyeing step may be followed, in which the inked at least one element, for example to have an increased absorption or to achieve a desired color impression.
  • Gemäß einem vorteilhaften Verfahrensschritt kann die Fläche aus einer Schicht aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Komponente und einer darauf abgeschiedenen Schicht aus Nickel oder einer nickelhaltigen Komponente hergestellt werden. According to an advantageous process step, the surface can be made from a layer of copper or a copper-containing component and a deposited layer thereon of nickel or a nickel-containing component. Nickel weist als vorteilhafte Eigenschaft auf, bei größerer Schichtdicke Unebenheiten einzuebnen und eine glänzende Oberfläche zu bilden. Nickel has an advantageous property to flatten irregularities with greater layer thickness and to form a glossy surface. Günstigerweise kann das wenigstens eine Element aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Komponente hergestellt werden. Conveniently, a member of copper or a copper-containing component may be prepared at least. Kupfer ist zB relativ preiswert, weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und lässt sich leicht bearbeiten, zB einfärben, um optische Effekte hervorzurufen, wie etwa eine erhöhte Absorption, ein Farbeindruck und dergleichen. Copper for example, is relatively inexpensive, has a high thermal conductivity and can be processed, eg dyed to produce optical effects, such as increased absorbance, a color impression and the like easily.
  • Günstigerweise kann die Negativform wenigstens bereichsweise aus Aluminium hergestellt werden. Conveniently, the negative mold can be made at least partially of aluminum. So kann die Negativform hergestellt werden, indem abwechselnd ein Aluminiumteil und ein mit der freitragenden Fläche zu verbindendes Element in einer Stapelrichtung zu einem Stapel aneinandergefügt werden und der Stapel in Stapelrichtung unter Druckspannung gesetzt wird. Thus, the negative form can be prepared by reacting an aluminum part and to be joined with the self-supporting surface elements are joined together in a stacking direction alternately to form a stack and the stack is set in the stacking direction under compressive stress. Der Stapel bildet eine stabile und gut handhabbare mehrteilige Negativform, die sich ausgezeichnet bearbeiten lässt. The stack forms a stable and easy to handle multi-part negative mold, which can be worked excellent.
  • Besonders vorteilhaft kann die Erfindung zur Herstellung eines Verbundkörpers aus wenigstens einer freitragenden Fläche und wenigstens einem mit der Fläche in einem Beschichtungsprozess verbundenen Element verwendet werden, der durch die folgenden Schritte hergestellt ist: Particularly advantageously the invention for the manufacture of a composite body of at least one self-supporting surface and at least one associated with the surface in a coating process element may be used which is prepared by the steps of:
    1. (a) Bereitstellen einer Negativform, welche das wenigsten eine Element des Verbundkörpers aufweist, (A) providing a negative mold, which has the at least one element of the composite body,
    2. (b) selektives Abtragen einer mit der wenigstens einen freitragenden Fläche zu beschichtenden Oberfläche der Negativform um eine definierte erste Dicke so, dass das wenigstens eine Element wenigstens bereichsweise mit einem Überstand aus der Oberfläche heraussteht, (B) selectively removing a said at least one self-supporting surface to be coated surface of the negative mold by a defined first thickness such that the partially protrudes at least one element with at least one projection from the surface,
    3. (c) Abscheidung einer oder mehrerer Schichten zur Bildung der wenigstens einen freitragenden Fläche mit einer definierten zweiten Dicke, wobei sich eine Überhöhung im Bereich des Überstands des wenigstens einen Elements ausbildet, (C) depositing one or more layers to form the at least one self-supporting surface with a defined second thickness, wherein an elevation in the region of the supernatant constituting the at least one element,
    4. (d) Einebnen der beschichteten Oberfläche, wobei die Überhöhung entfernt wird, selektives Entfernen wenigstens von Teilen der Negativform. (D) leveling of the coated surface, the camber is removed selectively removing at least portions of the negative mold.
  • Vorteilhaft können Verbundkörper für verschiedenste Einsatzzwecke bereitgestellt werden, etwa für optische Komponenten, für dekorative Anwendungen und dergleichen. Advantageously, composites can be provided for various purposes, for example for optical components for decorative applications and the like.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. With reference to an embodiment shown in the drawings, the invention will be described in more detail below. Es zeigt in schematischer Darstellung: It shows in a schematic representation:
  • Fig. 1 Fig. 1
    eine beispielhafte Ausgestaltung einer Rohform einer Negativform mit überstehenden Elementen, die mit einer freitragenden Fläche verbunden werden sollen; an exemplary embodiment, a raw form a negative mold with protruding elements that are to be connected to a self-supporting surface;
    Fig. 2 Fig. 2
    die Negativform aus the negative form of Fig. 1 Fig. 1 mit angedeutetem Übermaß und Endmaß; with indicated excess and the final dimension;
    Fig. 3 Fig. 3
    die Negativform aus the negative form of Fig. 2 Fig. 2 mit abgetragener Oberfläche vor der Beschichtung; with worn surface prior to coating;
    Fig. 4 Fig. 4
    die Negativform aus the negative form of Fig. 3 Fig. 3 beschichtet mit einer ersten Schicht; coated with a first layer;
    Fig. 5 Fig. 5
    die Negativform aus the negative form of Fig. 4 Fig. 4 beschichtet mit einer zweiten Schicht; coated with a second layer;
    Fig. 6 Fig. 6
    die Negativform aus the negative form of Fig. 5 Fig. 5 mit eingeebneter Oberfläche der Beschichtung; with leveled surface of the coating; und and
    Fig. 7 Fig. 7
    eine freitragende Fläche, bei der die Negativform selektiv entfernt wurde. a self-supporting surface, wherein the negative mold has been selectively removed.
  • Gleiche oder gleichwirkende Elemente werden in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Identical or functionally identical elements are numbered in the drawings with the same reference numerals.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus wenigstens einer freitragenden Fläche und wenigstens einem mit der Fläche in einem Beschichtungsprozess verbundenen Element, wobei nacheinander verschiedene Verfahrensschritte ausgeführt werden. The invention relates to a process for producing a composite body of at least one self-supporting surface and at least one associated with the surface in a coating process item, wherein various successive steps are carried out. Zunächst erfolgt ein Bereitstellen einer Negativform, welche das wenigstens eine Element des Verbundkörpers aufweist. First, providing a negative mold, which has at least one element of the composite body takes place. Es erfolgt ein selektives Abtragen einer mit der wenigstens einen freitragenden Fläche zu beschichtenden Oberfläche der Negativform um eine definierte erste Dicke so, dass das wenigstens eine Element wenigstens bereichsweise mit einem Überstand aus der Oberfläche heraussteht. There is a selective removal of a said at least one self-supporting surface to be coated surface of the negative mold by a defined first thickness such that the partially protrudes at least one element with at least one protrusion from the surface. Anschließend erfolgt eine Abscheidung einer oder mehrerer metallischer Schichten zur Bildung der wenigstens einen freitragenden Fläche mit einer definierten zweiten Dicke, wobei sich eine Überhöhung im Bereich des Überstands des wenigstens einen Elements ausbildet. This is followed by deposition of one or more metallic layers to form the at least one self-supporting surface with a defined second thickness, wherein an elevation in the area of ​​the projection is formed of one element at least. Sodann erfolgt ein Einebnen der beschichteten Oberfläche, wobei die Überhöhung entfernt wird. Then follows a leveling of the coated surface, the camber is removed. Zuletzt erfolgt ein selektives Entfernen der Negativform. Last done selectively removing the negative mold.
  • Fig. 1 Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung einer Rohform einer Negativform 10 mit mehreren in der Negativform 10 angeordneten Elementen 20a, 20b, 20c, die insgesamt mit 20 bezeichnet werden. shows an exemplary configuration of a crude form of a female mold 10 with a plurality disposed in the negative mold 10 elements 20a, 20b, 20c, which are generally indicated at 20th Die Negativform 10 ist im Folgenden als Zylinder gezeigt. The negative mold 10 is shown below as a cylinder. Die Negativform 10 kann jedoch zB auch als Kegel mit oder als Halbkugel oder Kugel ausgebildet sein. However, the negative mold 10 can for example be formed as a cone with or as a hemisphere or sphere.
  • Die Elemente 20 sind beispielhaft als Ringe ausgebildet, die zwischen Teilen 10a, 10b, 10c, 10d der beispielhaft zylindrisch ausgebildeten Negativform 10 angeordnet sind und die mit ihrem Außenumfang mit dem Außenumfang der Negativform 10 fluchten. The elements 20 are constructed, for example as rings which are arranged between parts 10a, 10b, 10c, 10d of the exemplary cylindrically shaped negative mold 10 and which are aligned with its outer periphery with the outer periphery of the female mold 10 degrees. Die Elemente 20 können selbstverständlich je nach Einsatzzweck auch anders ausgebildet sein, zB als Netz oder nur als einzelne Abschnitte statt als geschlossene Ringe. The elements 20 may of course also be designed differently depending on the application, for example as a network or as single portions held as closed rings. Die Ringe weisen zB eine Dicke zwischen 20 und 90 µm auf, insbesondere zwischen etwa 40 bis 80 µm, zB um etwa 50 µm. The rings have, for example a thickness between 20 and 90 .mu.m, in particular between about 40 to 80 microns, eg to about 50 microns.
  • Die Teile 10a, 10b, 10c, 10d der Negativform 10 können als Ringe oder Scheiben aus Aluminium hergestellt sein, zwischen die die Elemente 20a, 20b, 20c abwechselnd eingefügt sind, um einen Stapel S in einer Stapelrichtung L zu bilden. The parts 10a, 10b, 10c, 10d of the female mold 10 may be formed as rings or discs made of aluminum, between which the elements 20a, 20b, 20c are inserted alternately to form a stack S in a stacking direction L. Die Teile 10a, 10b, 10c, 10d können deutlich dicker sein als die Elemente 20a, 20b, 20c, 20d, etwa zehnmal dicker, zB einige Millimeter dick sein. The parts 10a, 10b, 10c, 10d may be considerably thicker than the elements 20a, 20b, 20c, 20d, approximately ten times thicker, for example, be a few millimeters thick. Die Teile 10a, 10b, 10c, 10d weisen zB einen Durchmesser d12 auf. The parts 10a, 10b, 10c, 10d have, for example to a diameter d12.
  • Die Elemente 20a, 20b, 20c können aus einem anderen Material wie die Teile 10a, 10b, 10c, 10d zB aus Kupfer bestehen. The elements 20a, 20b, 20c may be made of a different material as the parts 10a, 10b, 10c, 10d, for example, consist of copper. Indem der Stapel S in Stapelrichtung L unter Druckspannung gesetzt wird, zB verschraubt wird, erhält man eine kompakte Negativform 10, die gut bearbeitet werden kann. By the stack S is set in the stacking direction L under compressive stress, for example, is screwed, one obtains a compact negative mold 10 which can be well processed. Die Elemente 20a, 20b, 20c können im Einbauzustand im Durchmesser über die Teile 10a, 10b, 10c, 10d überstehen und werden erst im nächsten Schritt mit diesen zusammen auf einen gemeinsamen gewünschten Durchmesser d10 überdreht, wie in The elements 20a, 20b, 20c can, in the installed state in diameter over the parts 10a, 10b, 10c, 10d and through together d10 skimmed to a common desired diameter, such as in in the next step with these Fig. 2 Fig. 2 zu sehen ist. you can see.
  • Auf die Negativform 10 wird letztendlich eine Fläche 30 ( an area will ultimately (30 to the negative mold 10 Fig. 4 - Fig. 7 Fig 4 - Fig. 7. ) abgeschieden, die durch den Beschichtungsprozess mit den Elementen 20a, 20b, 20c verbunden wird und die nach Entfernen der Teile 10a, 10b, 10c, 10d der Negativform 10 freitragend ist. ) Which is connected by the coating process with the elements 20a, 20b, 20c, and which is self-supporting after the removal of the parts 10a, 10b, 10c, 10d of the negative mold 10 is deposited. In diesem Ausführungsbeispiel bildet die freitragende Fläche 30 zB eine geschlossene Hülse. In this embodiment, the self-supporting surface forms a closed sleeve 30, for example.
  • Ausgehend von der Negativform 10 in Starting from the negative mold 10 in Fig. 1 Fig. 1 wird in einem ersten Verfahrensschritt gemäß is in accordance with a first method step Fig. 2 Fig. 2 zur maßhaltigen Herstellung der freitragenden Fläche 30 ( (For dimensionally accurate production of the self-supporting surface 30 Fig. 4 - Fig. 7 Fig 4 - Fig. 7. ) die Negativform 10 und als Ganzes auf einen Durchmesser d16 überdreht und/oder geschliffen. ) The negative mold ground 10 and as a whole to a diameter d16 overspeed and / or. Da die Negativform 10 durch Druckspannung zusammengepresst wird, kann die Oberflächenbearbeitung am ganzen Formkörper der Negativform 10 mit den üblichen geringen Fertigungstoleranzen erfolgen, obwohl die Negativform 10 aus verschiedenen Einzelteilen, Teile 10a, 10b, 10c, 10d und Elemente 20a, 20b, 20c, zusammengesetzt ist. Since the negative mold is compressed by pressure supply 10, the surface treatment on the whole molding of the female mold 10 by the usual low manufacturing tolerances can take place, even though the negative mold 10 of different items, portions 10a, 10b, 10c, 10d and elements 20a, 20b, 20c composed, is. Die Einzelteile (Teile 10a, 10b, 10c, 10d und Elemente 20a, 20b, 20c) können dadurch alle gleichzeitig auf dasselbe Maß gebracht werden. The individual parts (parts 10a, 10b, 10c, 10d and elements 20a, 20b, 20c) can thereby be brought all at once on the same level. Obwohl die Elemente 20a, 20b, 20c sehr viel dünner sind als die Teile 10a, 10b, 10c, 10d, können diese problemlos bearbeitet werden. Although the elements 20a, 20b, 20c are much thinner than the parts 10a, 10b, 10c, 10d, they can be easily edited. Der Durchmesser d16 weist ein Übermaß zu dem Durchmesser d 10 auf, der im nächsten Verfahrensschritt in The diameter d16 is oversized to the diameter d 10, the next step in Fig. 3 Fig. 3 erzeugt wird. is produced.
  • Fig. 3 Fig. 3 zeigt das Ergebnis des weiteren Verfahrensschritts, bei dem ein selektiver Abtrag um eine Dicke d14 einer zu beschichtenden Oberfläche 18 erfolgt. shows the result of another process step in which a selective removal of material to a thickness d14 of a surface to be coated 18 is effected. Die Negativform 10 aus The negative mold 10 from Fig. 2 Fig. 2 ist mit abgetragener Oberfläche 18 vor der Beschichtung dargestellt und weist nunmehr den Durchmesser d10 auf. is shown with ablated surface 18 prior to coating and has now the diameter d10. Der Durchmesser d10 der Negativform 10 entspricht dem Innendurchmesser der freitragenden Fläche 30 ( The diameter d10 of the female mold 10 corresponds to the inner diameter of the self-supporting surface 30 ( Fig. 4-7 FIGS. 4-7 ). ).
  • Die Oberflächenschicht der Dicke d14 der mit der später freitragenden Fläche 30 zu beschichtenden Oberfläche 18 der Negativform 10 kann selektiv abgetragen werden, etwa durch eine Beize. The surface layer of the thickness d14 of the later-supporting surface 30 to be coated surface 18 of the negative mold 10 can be selectively removed, such as by a mordant. Dabei werden die Einzelteile 10a, 10b, 10c, 10d der Negativform selektiv an ihrem Außenumfang abgetragen, während die beispielsweise als Ringe ausgebildeten Elemente 20a, 20b, 20c nicht abgetragen werden und mit einem Überstand 22 aus der Oberfläche 18 herausstehen. The items 10a, 10b, 10c, 10d of the negative mold can be selectively removed at its outer periphery, while the elements formed for example as rings 20a, 20b, not eroded 20c and protrude with a projection 22 from the surface of eighteenth Im Falle von Aluminium-Teilen 10a, 10b, 10c, 10d kann der selektive Abtrag mit Natronlauge erfolgen. In the case of aluminum parts 10a, 10b, 10c, 10d of the selective removal can be effected with sodium hydroxide.
  • Die Dicke d14 des Abtrags der Oberfläche 18 kann beispielsweise im Bereich von 10-20 µm liegen. The thickness d14 of the removal of the surface 18 may for example be in the range of 10-20 microns. Vorteilhaft kann die Dicke d14 zB an einen Durchmesser der einzelnen Elemente 20a, 20b, 20c angepasst werden. Advantageously, the thickness d14, for example, can to a diameter of the individual elements 20a, 20b, 20c to be adjusted.
  • Nach dem Abtragen der Dicke d14 hat die Negativform 10 im Bereich der Teile 10a, 10b, 10c, und 10d den gewünschten Außendurchmesser d10, der schließlich den Innendurchmesser der Fläche 30 ( After the removal of the thickness d14, the negative mold 10 in the region of the parts 10a, 10b, 10c, and 10d has the desired outer diameter d10, which eventually (the inner diameter of the surface 30 Fig. 4 - Fig. 7 Fig 4 - Fig. 7. ) bestimmt, während die Elemente 20a, 20b, 20c mit einem definierten Überstand 22 überstehen. ), While the elements 20a, 20b, 20c are provided with a defined supernatant 22nd Der Durchmesser der Elemente 20a, 20b, 20c wurde durch die Oberflächenbehandlung, zB Überdrehen, der Negativform 10 im vorausgegangenen Verfahrensschritt definiert. The diameter of the elements 20a, 20b, 20c defined by the surface treatment, for example, over-rotation, the negative mold 10 in the previous process step. Der Überstand 22 ist dazu vorgesehen, in die noch zu bildende Fläche 30 ( The supernatant 22 is intended (in the still-forming surface 30 Fig. 4 - Fig. 7 Fig 4 - Fig. 7. ) eingebettet zu werden und die Elemente 20a, 20b, 20c stabil darin zu verankern. to be embedded) and the elements 20a, 20b, 20c stable anchor therein.
  • Einen ersten Beschichtungsschritt zeigt shows a first coating step Fig. 4 Fig. 4 an einem Detail der Negativform 10, wobei die Negativform 10 aus of a detail of the female mold 10, wherein the negative mold 10 from Fig. 1 Fig. 1 mit einer ersten Schicht 32 der Dicke d32 beschichtet ist. with a first layer 32 of thickness d32 is coated. Die erste Schicht 32 kann zB aus Kupfer bestehen, die sich besonders gut mit Elementen 20 (im gezeigten Ausschnitt durch Element 20a dargestellt) aus Kupfer verbindet. The first layer 32 can consist of copper, which are particularly well with elements 20 (shown in detail shown, by element 20) connects from copper. Bei der Abscheidung auf die zu beschichtende Oberfläche 18 legt sich die Schicht 32 auch über den Überstand 22 und bildet eine Überhöhung 34. Optional kann vor der Schicht 32 eine dünne, zB 2-3 µm dicke Haftvermittlerschicht, zB Zink aus einer Zinkat-Beize, aufgetragen werden. In the deposition on the surface to be coated 18, the layer 32 also lays over the protrusion 22 and forms an elevation 34. Optionally, before the layer 32 is a thin, for example, 2-3 micron thick adhesive layer, for example zinc from a zincate pickling, be applied.
  • Die Abscheidung der Schicht 32 auf die zu beschichtende Oberfläche 18 kann vorteilhaft mittels galvanischer Abscheidung erfolgen. The deposition of the layer 32 on the surface to be coated 18 can advantageously be effected by means of electrodeposition. Die unbeschichtete Negativform 10 wird dabei in einen Elektrolyten getaucht und als Kathode geschaltet. The uncoated negative mold 10 is then immersed in an electrolyte and connected as the cathode. Zwischen die Kathode und eine Anode, zB aus Kupfer, wird ein elektrisches Potential gelegt. Between the cathode and an anode, for example of copper, an electric potential is applied. Nach dem optionalen Auftrag eines Haftvermittlers wird beispielsweise ein Teil der Schicht 32 mit einer hohen Stromdichte und der Rest der Schicht mit einer geringeren Stromdichte abgeschieden. After the optional application of an adhesion promoter, a portion of the layer 32 with a high current density and the remainder of the layer with a lower current density is for example deposited. Dabei kann der Elektrolyt wechseln. Here, the electrolyte can change. Im Fall von Kupfer als Schicht 32 hat sich als vorteilhaft erwiesen, 1/3 der Kupferschicht aus einem cyanidischen Elektrolyten bei zB etwa 1 A/dm 2 und 1-3 V abzuscheiden. In the case of copper as a layer 32 1/3 the copper layer has been found to be advantageous to deposit from a cyanide-containing electrolyte at, for example, about 1 A / dm 2 and 1-3 V. Die weiteren 2/3 der Kupferschicht können wegen der besseren Streuung aus einem sauren Elektrolyten bei 0,5 /dm 2 bei etwa 1 V abgeschieden werden. The other 2/3 of the copper layer may be deposited due to the better dispersion of an acid electrolyte at 0.5 / dm 2 at about 1 V. Als Gegenelektrode wird Elektrolytkupfer eingesetzt. As the counter electrode electrolytic copper is used. Die Negativform 10 kann vorteilhaft über ein Gewinde kontaktiert werden. The negative mold 10 may advantageously be contacted via a thread.
  • Wie in As in Fig. 5 Fig. 5 wiedergegeben ist, wird in einem zweiten Beschichtungsschritt eine zweite Schicht 36 mit der Dicke d36 auf der ersten Schicht 32 abgeschieden. is reproduced, in a second coating step, a second layer 36 of thickness d36 on the first layer 32 is deposited.
  • Die Abscheidung der galvanischen Schicht 36 auf die zu beschichtende Oberfläche 18 kann vorteilhaft ebenso mittels galvanischer Abscheidung erfolgen. The deposition of the galvanic layer 36 on the surface to be coated 18 can advantageously also by means of electrodeposition. Die mit der ersten Schicht 32 beschichtete Negativform 10 wird in einen Elektrolyten getaucht und als Kathode geschaltet. The film coated with the first layer 32 negative mold 10 is immersed in an electrolyte and connected as the cathode. Zwischen die Kathode und eine Anode, zB aus Nickel, wird ein elektrisches Potential gelegt. Between the cathode and an anode, for example of nickel, an electrical potential is applied. Als Elektrolyt kann zB ein Sulfamat-Nickel-Bad eingesetzt werden mit zB 0,5 A/dm 2 bei etwa 1 V Spannung bei leicht erhöhter Temperatur, zB um 50°C. As the electrolyte, a nickel sulphamate bath can for example be used with, for example, 0.5 A / dm 2 at about 1 V voltage at a slightly elevated temperature, for example around 50 ° C. Für die Gegenelektrode hat sich Schwefel-depolarisiertes Nickel als günstig erwiesen. For the counter electrode is sulfur depolarized nickel has proven favorable. Die Negativform 10 kann vorteilhaft über ein Gewinde kontaktiert werden. The negative mold 10 may advantageously be contacted via a thread.
  • Dabei bildet sich ebenso im Bereich des Überstands 22 und der ersten Überhöhung 34 eine Überhöhung 38 aus. In this case, as the supernatant 22 and the first cant 34 forms in the region of an elevation 38. Die zweite Schicht 36 kann vorteilhaft zB aus Nickel bestehen. The second layer 36 can advantageously consist, for example of nickel. Der Überstand 22 der Elemente 20 (im gezeigten Ausschnitt durch 20a dargestellt) ist jetzt tief in die beiden Schichten 32, 36 eingebettet. The supernatant 22 of the elements 20 (shown in detail shown by 20a) is now deep into the two layers 32, embedded 36th Die beiden Schichten 32, 36 ergeben eine Gesamtschichtdicke d30v. The two layers 32, 36 provide a total layer thickness D30V.
  • Eine günstige Schichtdicke d32 der ersten Schicht 32 liegt etwa zwischen 5 und 15 µm, vorzugsweise zwischen 8 und 12 µm. A convenient layer thickness d32 of the first layer 32 is about 5 to 15 microns, preferably between 8 and 12 microns. Eine günstige Dicke d36 der zweiten Schicht 36 liegt etwa zwischen 30 und 50 µm, vorzugsweise zwischen 35 und 45 µm, bei einer axialen Dicke der Elemente 20 (im gezeigten Ausschnitt durch 20a dargestellt) zwischen zB 40 und 80 µm, vorzugsweise zwischen 50 und 70 µm. A favorable thickness d36 of the second layer 36 is about between 30 and 50 microns, preferably between 35 and 45 microns, wherein an axial thickness of the elements 20 (shown in detail shown by 20a) between, for example 40 and 80 microns, preferably between 50 and 70 microns.
  • Wie in As in Fig. 6 Fig. 6 dargestellt ist, erfährt die Negativform 10 in einem weiteren Verfahrensschritt eine Oberflächenbehandlung, bei der die Überhöhung 38 abgetragen wird, und die Negativform 10, zB überdreht und/oder poliert wird, worauf die Dicke d30 erreicht wird. is shown 10 experiences the negative mold in a further method step, a surface treatment, wherein the cant is removed 38, and the negative mold 10, for example by turning and / or is polished, after which the thickness d30 is achieved. Die Überhöhung 38 kann praktisch vollständig entfernt werden, so dass zB eine zumindest dem bloßen Auge spiegelnd erscheinende Oberfläche 40 erreicht werden kann, auch im Bereich der Elemente 20 (im gezeigten Ausschnitt durch 20a dargestellt). The elevation 38 can be removed virtually completely, so that for example can be achieved at least to the naked eye glossy appearing surface 40 also in the area of ​​the elements 20 (shown in detail shown by 20a).
  • Je nach Bedarf können statt den zwei Schichten 32, 36 auch eine oder mehrere weitere Schichten aufgetragen werden, um eine Funktionsschicht mit einer gewünschte Schichtdicke d30 zu erreichen. Depending on requirements, one or more additional layers can take the two layers 32, 36 are applied to achieve a functional layer with a desired layer thickness d30.
  • So kann gegebenenfalls eine Schicht (nicht dargestellt) als Schutzschicht oder dekorative Schicht mit einer geringen Dicke von zB 1-10 µm aufgetragen werden, wie zB eine Goldschicht, eine Chromschicht, eine Silberschicht, eine dekorative farbige Schicht aus Metall wie Titannitrid oder ein anodisch erzeugtes Oxid, oder dergleichen. Thus, a layer may optionally be applied as a protective layer or decorative layer having a low thickness of for example 1-10 micrometers (not shown), such as produced a gold layer, a chromium layer, a silver layer, a decorative colored layer of metal such as titanium nitride or an anodic oxide, or the like.
  • Fig. 7 Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt eines Verbundkörpers 100 mit einer freitragenden Fläche 30 in Form einer Hülse mit der Dicke d30, in welche Elemente 20 (im gezeigten Ausschnitt durch 20a dargestellt) eingebettet sind, als Endprodukt der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte, bei der die Negativform 10 selektiv entfernt wurde. shows a section of a composite body 100 with a cantilevered surface 30 in the form of a sleeve with the thickness d30, in which members 20 (shown in detail shown by 20a) are embedded, as the end product of the process steps described above, wherein the negative mold 10 has been selectively removed , Gegebenenfalls können die Elemente 20 noch in einem Behandlungsschritt eingefärbt werden. If necessary, the elements can be 20 still dyed in a treatment step. Der Verbundkörper 100 weist eine äußere Oberfläche 40 und eine innere Oberfläche 42 auf. The composite body 100 has an outer surface 40 and an inner surface 42nd
  • Zum Entfernen der Negativform 10 kann die Negativform 10 selektiv chemisch aufgelöst werden. To remove the negative mold, the negative mold 10 can be chemically dissolved 10 selectively. Bestehen die Einzelteile 10a, 10b, 10c, 10d der Negativform 10 zB aus Aluminium, lassen sich diese leicht mit Natronlauge auflösen. Pass the items 10a, 10b, 10c, 10d of the female mold 10, for example made of aluminum, they can be easily dissolved with caustic soda. Die Elemente 20 (im gezeigten Ausschnitt durch 20a dargestellt) aus Kupfer bleiben zurück, da diese von der Natronlauge nicht angegriffen werden. The elements 20 (shown in detail shown by 20a) of copper remain as they are not attacked by the sodium hydroxide solution. So kann eine freitragende Hülse mit einer Wandstärke d30 von zB etwa 50 µm hergestellt werden, die eine glatte Oberfläche 40 aufweist und die im Inneren eine komplexe Struktur zB aus Elementen 20 (im gezeigten Ausschnitt durch 20a dargestellt) aufweist, die fest mit der freitragenden Fläche 30 verbunden ist, und die eine vergleichbare Dicke aufweist. Thus, a self-supporting sleeve having a wall thickness d30 of eg about 50 microns can be produced, having a smooth surface 40 and having inside a complex structure, for example, of elements 20 (illustrated in the detail shown by 20a) integral with the self-supporting surface 30 is connected, and having a similar thickness. Gerade auch an den Bereichen, an denen auf der Innenseite der dünnen Hülle Elemente 20 fest eingebettet sind, kann eine Oberflächenbeschaffenheit der Oberfläche 40 erreicht werden, die zumindest mit bloßem Auge homogen aussieht und zB bei polierter Oberfläche 40 spiegelt oder bei gezielt aufgerauter Oberfläche 40 homogen matt aussieht. Especially in the regions where on the inside of the thin shell elements 20 are firmly embedded, a surface condition of the surface can be achieved 40 that looks at least with the naked eye homogeneous and reflects, for example, with a polished surface 40 or selectively roughened surface 40 homogeneously matt looks.
  • Claims (19)

    1. Method for producing a composite body (100) from at least one self-supporting surface (30) and at least one element (20, 20a, 20b, 20c) connected to the surface (30) in a coating process, where a negative mould (10) is provided comprising the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) of the composite body (100),
      characterized in that the following steps are performed:
      (a) smoothing of the negative mould (10) on a surface (18) to be coated as a whole prior to a selective removal, in order to set the at least one element in the negative mould (10) to a required dimension,
      (b) selective removal of the surface (18) of the negative mould (10) to be coated with the at least one self-supporting surface (30) by a defined first thickness (d14) such that the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) stands out from the surface (18) with a defined projection (22) at least in some areas, the first thickness (d14) being between 5 µm and 25 µm,
      (c) deposition of one or more layers (32, 36) to form the at least one self-supporting surface (30) with a defined second thickness (d32, d36), where an elevation (38) is formed in the area of the projection (22) of the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) and the projection (22) of the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) is embedded in the surface (30), said surface (30) having a thickness of a few tens of µm,
      (d) levelling of the coated surface (40), where the elevation (38) is removed and a surface (40) of homogeneous appearance is formed,
      (e) selective removal of at least parts (10a, 10b, 10c, 10d) of the negative mould (10).
    2. Method according to Claim 1, characterized in that the one or more layers (32, 36) are deposited onto the negative mould (10) by means of electroforming.
    3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the negative mould (10) is finish-turned prior to the selective removal as a whole, in order to set the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) in the negative mould (10) to the required dimension.
    4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that selective removal of the negative mould (10) is achieved by a wet chemical treatment.
    5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the negative mould (10) is produced with a diameter (d16) with an oversize relative to a diameter (d10) as the final dimension of the negative mould (10).
    6. Method according to Claim 5, characterized in that the surface (18) is ablated by selective removal to the required final dimension (d10) of the negative mould (10).
    7. Method according to one of the preceding claims, where the surface (30) has a greater thickness (d30) than the projection (22) of the at least one element (20, 20a, 20b, 20c).
    8. Method according to Claim 7 characterized in that the thickness (d30) of the surface (30) is at least five times greater than the projection (22) of the at least one element (20, 20a, 20b, 20c).
    9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface (30) is formed from a first and a second layer (32, 36), the first layer (32) having a lower thickness (d32) than the second layer (36).
    10. Method according to Claim 9, characterized in that the first layer (32) is at most half as thick as the second layer (36).
    11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the elevation (38) is removed by finish-turning and/or grinding the coated negative mould (10) as a whole.
    12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a surface treatment is effected before the galvanic deposition in order to increase the adhesive strength between the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) and the surface (30).
    13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface (30) is polished prior to removal of the negative mould (10).
    14. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the negative mould (10) is removed by selective chemical etching.
    15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface (30) is produced from a layer (32) of copper or a copper-containing component and from a layer (36) of nickel or a nickel-containing component deposited thereon.
    16. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one element (20, 20a, 20b, 20c) is produced from copper or a copper-containing component.
    17. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the negative mould (10) is produced at least in some areas from aluminium.
    18. Method according to Claim 17, characterized in that the negative mould (10) is produced in that an aluminium part (10a, 10b, 10c) and an element (20, 20a, 20b, 20c) to be connected to the self-supporting surface (30) are joined together alternatingly in a stacking direction (L) to form a stack (S), said stack (S) being subjected to a compressive stress in the stacking direction (L).
    19. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coated surface (40) is polished to be reflecting.
    EP20090802115 2009-12-29 2009-12-29 Method for producing a composite body having a self-supporting surface Active EP2539491B1 (en)

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