EP3445892B1 - Verfahren zur beschichtung eines gegenstands mittels eines mehrschichtsystems mit einer nickel-phosphor-legierung - Google Patents

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EP3445892B1
EP3445892B1 EP17720678.6A EP17720678A EP3445892B1 EP 3445892 B1 EP3445892 B1 EP 3445892B1 EP 17720678 A EP17720678 A EP 17720678A EP 3445892 B1 EP3445892 B1 EP 3445892B1
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nickel
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chromium
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Definitions

  • the present invention relates to a method for coating a sanitary object with a multi-layer system.
  • Such multi-layer systems are used, for example, as protection against corrosion and/or as decorative coatings.
  • items of sanitary facilities are to be manufactured or finished, such as sanitary fittings.
  • Multilayer systems based on electrochemically deposited metal layers can form corrosion products depending on the substrates used, layer materials, surrounding media and reaction conditions.
  • the corrosion process also depends on geometric conditions (e.g. resulting in crevice corrosion) and mechanical influences (e.g. friction).
  • the causes of corrosion can be varied and usually occur in combination.
  • Electrochemical potential differences between the layers and base material defects are mentioned here as examples.
  • Multilayer systems based on electrochemically deposited copper layers, nickel layers and chromium layers are known from the prior art.
  • different nickel layers are usually used as a multi-layer structure (semi-bright nickel, bright nickel, microporous nickel).
  • the corrosion protection of the coated component is enhanced by subsequent chrome plating using an electrolyte containing chromium(VI) or chromium(III). Almost without exception, nickel layers are protected from rapid corrosion by a chromium layer.
  • Damaged chromium coatings but also those with incompletely closed, too thinly deposited or porous chromium layers, lead after a short time (depending on the external conditions such as use, cleaning and surrounding media) to corrosion products that are visually unattractive and with susceptible base materials can lead to component failure.
  • Patent application WO 2015/107256 A1 a well-known chrome coating on a component.
  • document DE 10 2008 046673 A1 discloses a sanitary article having a multi-layer coating.
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to specify a method for coating an object, in particular a sanitary object, with which both corrosion-inhibiting and decorative surfaces can be produced.
  • a surface of the object is at least partially coated with a coating which has a plurality of layers, at least one layer of the coating consisting of a nickel-phosphorus alloy and a mass fraction of the phosphorus in the nickel - Phosphorus alloy is at least 8%.
  • the object is a substrate of any solid material that has a surface, namely a sanitary object, such as a sanitary fitting, which is used in particular in connection with washbasins, sinks, showers and/or bathtubs.
  • sanitary fittings are used in particular for removing water and can include actuators for a water temperature and/or a removal quantity of the water and are regularly in the user's field of vision are used so that they should have a decorative surface on the one hand and be effectively protected against corrosion on the other.
  • the surface of the article is at least partially or completely coated with a coating having a plurality of layers.
  • the coating is a multi-layer system with which, in particular, decorative and/or functional surfaces can be produced. For this purpose, the individual layers are formed sequentially.
  • the individual layers differ in particular in their material composition.
  • the individual layers preferably each have a layer thickness of 5 ⁇ m (microns) to 100 ⁇ m, preferably 8 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • At least one of the plurality of layers of the coating is made of a nickel-phosphorus alloy, with a mass fraction of phosphorus in the nickel-phosphorus alloy being at least 8%.
  • the mass fraction of phosphorus in the nickel-phosphorus alloy is preferably 8% to 14%, particularly preferably 10% to 12%.
  • At least the nickel-phosphorus alloy layer is electrolytically deposited on the article.
  • further layers or all layers of the coating can also be electrolytically deposited on the object.
  • the object is in particular at least partially immersed in an electrolytic solution.
  • the nickel-phosphorus alloy takes on the function of corrosion protection in the multi-layer system.
  • the nickel-phosphorus alloy prevents corrosion of the object to a large extent and thus improves the corrosion properties, in particular of decorative coatings with a functional character. Damage, incompletely closed or porous coatings therefore lead to a significantly reduced corrosion process of the object, so that component failure and/or optical impairments are avoided.
  • the object consists of copper, zinc, aluminum, steel, plastic or an alloy that includes copper, zinc or steel.
  • Sanitary items carrying water such as single-lever mixers and/or spouts, can be made at least partially of copper alloys (brass, bronze).
  • Many attachments in the sanitary industry are made of die-cast zinc (e.g. levers for single-lever mixers, housings and/or spouts).
  • Decorative zinc die-cast parts are also used in the automotive industry (e.g. inside door handles, key parts and/or console elements).
  • Plastics are decoratively chrome-plated in the sanitary area for caps, push plates, rosettes and/or sleeves.
  • these materials are also used in a chrome-plated state, for example for decorative strips, radiator grilles and/or controls here PA (polyamide) or PA/GF (glass fiber reinforced polyamide) decoratively coated with chrome for certain applications (e.g. inside door handles).
  • PA polyamide
  • PA/GF glass fiber reinforced polyamide
  • Galvanically chrome-plated steel parts can also be found in numerous industries, such as the furniture industry (chair frames), the automotive industry (attachments, ashtrays, headrest holders, etc.) Aluminum is used in the sanitary industry, for example in the area of shower stalls and bathroom furniture.
  • the first layer of the coating consists of copper.
  • the first layer of the coating is the layer that is applied directly to the surface of the base body.
  • the copper layer can be used to achieve the optical surface quality that is required for the production of high-quality chrome surfaces. Both metals can be electrolytically deposited to level surface defects (scratches, fine lines, pores) and significantly increase the gloss of the finished surfaces. Furthermore, the corrosion resistance of the base body can be increased and, in the case of plastic base bodies, the adhesion of the finished coating on the base body can be significantly improved by the ductility of copper.
  • Another layer of the coating consists of bright nickel, semi-bright nickel or matt nickel.
  • the further layer is in particular applied directly to the first layer.
  • Bright nickel layers are the most important of all nickel layers.
  • the decorative application is in the foreground.
  • Bright nickel baths contain various brighteners. These cause a fine crystalline structure and thus a brilliant, high-gloss layer.
  • Chromium deposited on this layer gives a high gloss finish which is well known and most common.
  • Semi-bright nickel layers are not deposited because of their low degree of gloss, but to meet special corrosion requirements. Semi-bright nickel layers should always be considered together with the bright nickel layer. They are usually deposited before the bright nickel layer and improve the corrosion properties of the composite due to their electrochemical potential.
  • Matt nickel layers are nickel layers which, due to their composition, have largely anti-glare properties. Certain substances are usually added to the electrolyte, which influence the nickel deposition. Since the purpose of these layers is to achieve a specific appearance, these layers are usually deposited just prior to chrome plating (often as a replacement for bright nickel layers). With these methods, the color and the matt impression can be controlled to a certain extent by the process parameters.
  • a third layer of the coating consists of the nickel-phosphorus alloy.
  • the third layer is applied directly to the second layer.
  • a fourth layer of the coating is a chromium layer.
  • the fourth layer is applied directly to the third layer.
  • the chromium layer is deposited from hexavalent or trivalent chromium electrolyte.
  • a chromium layer made from a hexavalent chromium electrolyte is particularly corrosion-resistant and provides very good optical surface qualities.
  • a chromium layer made of a trivalent chromium electrolyte is particularly suitable and preferred from the point of view of occupational safety and for environmental reasons.
  • a fifth layer of the coating comprises at least one zirconium compound, one chromium compound or one titanium compound. Mixtures of these compounds are also possible in the fifth layer.
  • the fifth layer is applied directly to the fourth layer.
  • the purpose of this coating is to create a specific color. For example, red tones, gold tones or a stainless steel look can be realized on electroplated chrome layers with this. The composition of these layers determines the color achieved.
  • These layers mostly consist of zirconium nitride (ZrN), titanium nitride (TiN) and/or chromium nitride (CrN) in different proportions.
  • the fifth layer is produced by physical vapor deposition (PVD method).
  • the fifth layer is preferably produced from an amorphous carbon layer.
  • At least the nickel-phosphorus alloy is applied electrolytically. Compared to, for example, autocatalytic application, this method can be carried out much more quickly and is therefore more suitable for large-scale industrial production.
  • other layers such as the chromium layer, can also be applied electrolytically.
  • Another very special advantage of the invention is achieved when the chromium layer is applied directly to the nickel-phosphorus alloy. This particularly improves the corrosion resistance of the chrome layer. If, in addition, a chromium layer from a trivalent chromium electrolyte is applied electrolytically to the nickel-phosphorus alloy, particularly good corrosion resistance can be achieved with this electrolyte, which is significantly better than previously known coatings of trivalent chromium.
  • a brush structure is introduced into the coating.
  • a brush structure is usually applied in conjunction with the PVD coating already mentioned. Resulting finishes are for example "brushed stainless steel” or "brushed nickel". Brushing is performed by pressing objects against rotating disks. These discs can be, for example, polishing rings with the appropriate polishing pastes, fiber brushes or sisal brushes. This step is carried out before the PVD coating or even before the chrome plating.
  • the 1 shows a coated object 1 in a longitudinal section, which has a base body 2 with a surface 3 .
  • the surface 3 is coated with a coating 4 which has a first layer 5 , a second layer 6 , a third layer 7 , a fourth layer 8 and a fifth layer 9 .
  • the base body 2 is steel
  • the first layer 5 is copper
  • the second layer 6 is matt nickel
  • the third layer 7 is a nickel-phosphorus alloy
  • the fourth layer 8 is one chrome layer.
  • the fifth layer 9 includes a zirconium compound.
  • a coated object 1 with a coating according to the prior art is shown.
  • the coating 4 is applied using an autocatalytic coating process.
  • the autocatalytic coating process is very slow and therefore time-consuming.
  • the autocatalytic coating process results in constant layer thicknesses over the entire contours. This layer thickness is in the 2 represented by the bold line.
  • the electrolytic coating method is also advantageous in that not the entire component or the entire object 1 to be coated is coated. Rather, it is possible to selectively coat areas of the object 1 to be coated, as a result of which unwanted coatings of water-bearing sections can be avoided entirely or at least to the greatest possible extent. This is not possible in this form with an autocatalytic coating without taking otherwise necessary and extremely complex covering or sealing measures on the object 1 to be coated.
  • the present invention is characterized in particular by a high level of protection against corrosion in decorative multi-layer systems.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines sanitären Gegenstands mit einem Mehrschichtsystem. Solche Mehrschichtsysteme werden beispielsweise als Korrosionsschutz und/oder als dekorative Beschichtungen verwendet. Mit dem hier angegebenen Verfahren sollen Gegenstände von sanitären Einrichtungen hergestellt bzw. veredelt werden, wie beispielsweise Sanitärarmaturen.
  • Mehrschichtsysteme auf Basis von elektrochemisch abgeschiedenen Metallschichten können in Abhängigkeit von verwendeten Substraten, Schichtmaterialien, umgebenden Medien und Reaktionsbedingungen Korrosionsprodukte bilden. Der Vorgang der Korrosion ist zudem abhängig von geometrischen Gegebenheiten (zum Beispiel resultierend in Spaltkorrosion) und mechanischen Einflüssen (zum Beispiel Reibung). Die Ursachen für Korrosion können vielfältig sein und treten meist in Kombination auf. Beispielhaft seien hier elektrochemische Potentialunterschiede zwischen den Schichten und Grundmaterialfehlern (zum Beispiel Überwalzungen) genannt.
  • Aus dem Stand der Technik sind Mehrschichtsysteme auf Basis von elektrochemisch abgeschiedenen Kupferschichten, Nickelschichten und Chromschichten bekannt. Hierbei werden üblicherweise unterschiedliche Nickelschichten als Mehrschichtaufbau verwendet (Halbglanznickel, Glanznickel, mikroporiges Nickel). Der Korrosionsschutz des beschichtetetn Bauteils wird durch eine nachträgliche Verchromung aus einem chrom(VI)- oder chrom(III)-haltigen Elektrolyten verstärkt. Nickelschichten werden fast ausnahmslos durch eine Chromschicht vor einem schnellen Korrosionsangriff geschützt. Beschädigte Chrombeschichtungen, aber auch solche mit unvollständig geschlossener, zu dünn abgeschiedenen oder porösen Chromschichten führen nach kurzer Zeit (abhängig von den äußeren Bedingungen wie Nutzung, Reinigung und umgebende Medien) zu Korrosionsprodukten, die optisch unschön sind und bei anfälligen Grundwerkstoffen bis zum Bauteilversagen führen können. Beispielsweise offenbart die Patentanmeldung WO 2015/107256 A1 eine bekannte Chrombeschichtung auf einem Bauteil. Dokument DE 10 2008 046673 A1 offenbart einen Sanitärgegenstand mit einer mehrlagigen Beschichtung.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands, insbesondere einem Sanitärargegenstand, anzugeben, mit dem sowohl korrosionshemmende als auch dekorative Oberflächen erzeugbar sind.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands wird eine Oberfläche des Gegenstands zumindest teilweise mit einer Beschichtung beschichtet, die eine Mehrzahl von Schichten aufweist, wobei zumindest eine Schicht der Beschichtung aus einer Nickel-Phosphor-Legierung besteht und wobei ein Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Legierung mindestens 8 % beträgt.
  • Bei dem Gegenstand handelt es sich um ein Substrat aus einem beliebigen festen Material, das eine Oberfläche aufweist, nämlich um einen Sanitärgegenstand, wie zum Beispiel eine Sanitärarmatur, die insbesondere in Zusammenhang mit Waschbecken, Spülbecken, Duschen und/oder Badewannen Verwendung findet. Solche Sanitärarmaturen dienen insbesondere der Entnahme von Wasser und können Stellglieder für eine Wassertemperatur und/oder einer Entnahmemenge des Wassers umfassen und kommen regelmäßig in einem Sichtbereich eines Benutzers zum Einsatz, sodass diese zum einen eine dekorative Oberfläche aufweisen sollen und zum anderen wirksam gegen Korrosion geschützt werden müssen. Die Oberfläche des Gegenstands wird zumindest teilweise oder vollständig mit einer Beschichtung mit einer Mehrzahl von Schichten beschichtet. Bei der Beschichtung handelt es sich um ein Mehrschichtsystem, mit dem insbesondere dekorative und/oder funktionale Oberflächen erzeugbar sind. Die einzelnen Schichten werden dazu sequenziell ausgebildet. Die einzelnen Schichten unterscheiden sich insbesondere in ihrer Materialzusammensetzung. Die einzelnen Schichten weisen bevorzugt jeweils eine Schichtdicke von 5 µm (Mikrometer) bis 100 µm, bevorzugt 8 µm bis 80 µm auf. Zumindest eine der Mehrzahl von Schichten der Beschichtung ist aus einer Nickel-Phosphor-Legierung, wobei ein Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Legierung mindestens 8 % beträgt. Der Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Legierung beträgt bevorzugt 8 % bis 14 %, besonders bevorzugt 10 % bis 12 %. Zumindest die Schicht aus der Nickel-Phosphor-Legierung wird auf dem Gegenstand elektrolytisch abgeschieden. Zudem können auch weitere Schichten oder alle Schichten der Beschichtung auf dem Gegenstand elektrolytisch abgeschieden werden. Hierzu wird der Gegenstand insbesondere zumindest teilweise in eine elektrolytische Lösung getaucht. Die Nickel-Phosphor-Legierung übernimmt in dem Mehrschichtsystem die Funktion des Korrosionsschutzes. Somit verhindert die Nickel-Phosphor-Legierung in hohem Maße Korrosion an dem Gegenstand und verbessert somit die Korrosionseigenschaften insbesondere von dekorativen Beschichtungen mit funktionalem Charakter. Schädigungen, unvollständig geschlossene oder poröse Beschichtungen führen daher zu einem erheblich reduzierten Korrosionsverlauf des Gegenstands, sodass ein Bauteilversagen und/oder optische Beeinträchtigungen vermieden werden.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Gegenstand aus Kupfer, Zink, Aluminium, Stahl, Kunststoff oder aus einer Legierung besteht, die Kupfer, Zink oder Stahl umfasst. Wasserführende Sanitärgegenstände, wie zum Beispiel Einhebelmischer und/oder Ausläufe, können zumindest teilweise aus Kupferlegierungen (Messing, Bronze) bestehen. Viele Anbauteile in der Sanitärindustrie bestehen aus Zinkdruckguss (zum Beispiel Hebel für Einhebelmischer, Gehäuse und/oder Ausläufe). Auch in der Automobilindustrie werden dekorative Zinkdruckgussteile eingesetzt (zum Beispiel Türinnengriffe, Schlüsselteile und/oder Konsolenelemente). Kunststoffe werden im Sanitärbereich für Kappen, Drückerplatten, Rosetten und/oder Hülsen dekorativ verchromt. Hier wird zumeist ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Blendmaterial aus ABS/PC (PC= Polycarbonat) in verschiedenen Anteilen eingesetzt. In der Automobilindustrie werden ebenfalls diese Materialien in verchromtem Zustand zum Beispiel für Zierleisten, Kühlergrille und/oder Bedienelemente verwendet. Daneben wird hier PA (Polyamid) oder PA/GF (glasfaserverstärktes Polyamid) für bestimmte Anwendungen dekorativ mit Chrom beschichtet (zum Beispiel Türinnengriffe). Darüber hinaus finden sich zahlreiche Anwendungen dekorativ verchromter Gegenstände in weiteren Industrien (Haushalt, Weiße Ware etc.). Galvanisch verchromte Stahlteile finden sich ebenso in zahlreichen Industrien, wie zum Beispiel der Möbelindustrie (Stuhlgestelle), Automobilindustrie (Anbauteile, Aschenbecher, Kopfstützenhalter etc.). Aluminium wird in der Sanitärindustrie beispielsweise in dem Bereich der Duschkabinen und Badmöbel eingesetzt.
  • Die erste Schicht der Beschichtung besteht aus Kupfer. Bei der ersten Schicht der Beschichtung handelt es sich um diejenige Schicht, die direkt auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgebracht wird. Mittels der Kupferschicht kann die optische Oberflächqualität erreicht werden, die für die Herstellung von hochwertigen Chromoberflächen benötigt wird. Beide Metalle können elektrolytisch abgeschieden Oberflächendefekte (Kratzer, Feinstriche, Poren) einebnen und erhöhen maßgeblich den Glanz der fertigen Oberflächen. Weiterhin kann die Korrosionsbeständigkeit des Grundkörpers erhöht werden und bei Kunststoffgrundkörpern die Haftung der fertigen Beschichtung auf dem Grundkörper durch die Duktilität von Kupfer signifikant verbessert werden.
  • Eine weitere Schicht der Beschichtung besteht aus Glanznickel, Halbglanznickel oder Mattnickel. Die weitere Schicht wird insbesondere direkt auf die erste Schicht aufgebracht.
  • Glanznickelschichten haben die größte Bedeutung aller Nickelschichten. Hierbei liegt die dekorative Anwendung im Vordergrund. Glanznickelbäder enthalten verschiedene Glanzbildner. Diese bewirken eine feinkristalline Struktur und somit eine brilliante, hochglänzende Schicht. Auf dieser Schicht abgeschiedenes Chrom ergibt eine hochglänzende Oberfläche, die allgemein bekannt und am meisten verbreitet ist.
  • Halbglanznickelschichten werden nicht, wegen ihres niedrigen Glanzgrades abgeschieden, sondern um besondere korrosionstechnische Forderungen zu erfüllen. Halbglanznickelschichten sind immer gemeinsam mit der Glanznickelschicht zu betrachten. Sie werden üblicherweise vor der Glanznickelschicht abgeschieden und verbessern aufgrund ihres elektrochemischen Potentials die Korrosionseigenschaften des Verbunds.
  • Mattnickelschichten sind Nickelschichten, die aufgrund ihrer Zusammensetzung weitgehend blendfreie Eigenschaften aufweisen. Üblicherweise werden dem Elektrolyten bestimmte Substanzen zugesetzt, die die Nickelabscheidung beeinflussen. Da der Zweck dieser Schichten die Erzielung einer bestimmten Erscheinung ist, werden diese Schichten üblicherweise direkt vor dem Verchromen abgeschieden (oft als Ersatz für Glanznickelschichten). Die Farbe und der Matteindruck können bei diesen Verfahren in einem gewissen Rahmen durch die Prozessparameter gesteuert werden.
  • Eine dritte Schicht der Beschichtung besteht aus der Nickel-Phosphor-Legierung. Die dritte Schicht wird insbesondere direkt auf die zweite Schicht aufgebracht.
  • Eine vierte Schicht der Beschichtung ist eine Chromschicht . Die vierte Schicht wird insbesondere direkt auf die dritte Schicht aufgebracht.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Chromschicht aus hexavalentem oder trivalentem Chromelektrolyt abgeschieden wird. Eine Chromschicht aus einem hexavalentem Chromelektrolyt ist dabei besonders korrosionsfest und liefert und sehr gute optische Oberflächenqualitäten. Eine Chromschicht aus einem trivalentem Chromelektrolyt ist unter dem Aspekt der Arbeitssicherheit und aus umwelttechnischen Gründen besonders geeignet und bevorzugt.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn eine fünfte Schicht der Beschichtung zumindest eine Zirkonverbindung, eine Chromverbindung oder eine Titanverbindung umfasst. Auch sind Mischungen dieser Verbindungen in der fünften Schicht möglich. Die fünfte Schicht wird insbesondere direkt auf der vierten Schicht aufgebracht. Der Zweck dieser Beschichtung ist die Erstellung einer bestimmten Farbe. Beispielsweise werden mit dieser Rottöne, Goldtöne oder Edelstahloptik auf galvanisch abgeschiedenen Chromschichten realisiert. Die Zusammensetzung dieser Schichten bestimmen hierbei die erreichte Farbe. In verschiedenen Anteilen bestehen diese Schichten zumeist aus Zirkonnitrid (ZrN), Titannitrid (TiN) und/oder Chromnitrid (CrN).
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die fünfte Schicht durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD-Verfahren) erzeugt wird.
  • Vorzugsweise wird die fünfte Schicht aus einer amorphen Kohlenstoffschicht erzeugt. Bei der amorphen Kohlenstoffschicht handelt es sich insbesondere um eine diamantartige Kohlenstoffschicht (DLC = "diamond-like carbon").
  • Gemäß der Erfindung wird wenigstens die Nickel-Phosphor-Legierung elektrolytisch aufgebracht. Diese Methode ist gegenüber beispielsweise der autokatalytischen Aufbringung wesentlich schneller ausführbar und damit besser für die industrielle Großserienfertigung geeignet. Neben der Nickel-Phosphor-Legierung können auch andere Schichten, wie beispielsweise die Chromschicht elektrolytisch aufgebracht werden.
  • Ein weiterer ganz besonderer Vorteil der Erfindung wird erreicht, wenn die Chromschicht unmittelbar auf die Nickel-Phosphor-Legierung aufgebracht wird. Besonders verbessert wird hierdurch die Korrosionsbeständigkeit der Chromschicht. Wird zudem eine Chromschicht aus einem trivalentem Chromelektrolyt elektrolytisch auf die Nickel-Phosphor-Legierung aufgebracht, können besonders auch mit diesem Elektrolyten besonders gute Korrosionsbeständigkeiten erzielt werden, die wesentlich besser sind als bislang bekannte Beschichtungen aus trivalentem Chrom. Diese Vorteile werden durch die direkte Kombination der Nickel-Phosphor-Legierung mit der darauf aufgebrachten Chromschicht erreicht. Diese Kombination kann im Rahmen eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus an unterschiedlichen Stellen eingesetzt werden und dort den zuvor beschriebenen positiven technischen Effekt erzielen. So kann die Schichtpaarung in der vorteilhaften Weise beispielsweise auch als erste und zweite Schicht oder als zweite und dritte Schicht eines Schichtaufbaus verwendet werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in die Beschichtung eine Bürstenstruktur eingebracht wird. Das Aufbringen einer Bürstenstruktur wird meist in Verbindung mit der bereits erwähnten PVD-Beschichtung durchgeführt. Resultierende Endoberflächen sind zum Beispiel "gebürstetes Edelstahl" oder "gebürstetes Nickel". Das Bürsten wird durch Andrücken der Gegenstände an rotierende Scheiben durchgeführt. Diese Scheiben können zum Beispiel Polierringe mit entsprechenden Polierpasten, Fiberbürsten oder Sisalbürsten sein. Dieser Arbeitsschritt wir vor der PVD-Beschichtung oder sogar vor der Verchromung durchgeführt.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigt beispielhaft und schematisch:
    • Fig. 1:
    einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichteten Gegenstand in einem Längsschnitt,
    Fig. 2:
    einen mit dem autokatalytischen Verfahren nach dem Stand der Technik beschichteten Gegenstand in einem Längsschnitt, und
    Fig. 3:
    einen mit dem erfindungsgemäßen elektrolytischen Verfahren beschichteten Gegenstand in einem Längsschnitt.
  • Die Fig. 1 zeigt einen beschichteten Gegenstand 1 in einem Längsschnitt, der einen Grundkörper 2 mit einer Oberfläche 3 aufweist. Die Oberfläche 3 ist mit einer Beschichtung 4 beschichtet, die eine erste Schicht 5, eine zweite Schicht 6, eine dritte Schicht 7, eine vierte Schicht 8 und eine fünfte Schicht 9 aufweist. Bei der hier vorgeschlagenen Ausführungsvariante der Erfindung handelt es sich beispielsweise bei dem Grundkörper 2 um Stahl, der ersten Schicht 5 um Kupfer, der zweiten Schicht 6 um Mattnickel, der dritten Schicht 7 um eine Nickel-Phosphor-Legierung und der vierten Schicht 8 um eine Chromschicht. Die fünfte Schicht 9 umfasst eine Zirkonverbindung.
  • In Fig. 2 ist ein beschichteter Gegenstand 1 mit einer Beschichtung gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die Beschichtung 4 ist dabei mittels eines autokatalytischen Beschichtungsverfahrens aufgebracht. Das autokatalytische Beschichtungsverfahren ist sehr langsam und damit zeitaufwendig. Zudem ergeben sich beim autokatalytischen Beschichtungsverfahren über die gesamten Konturen konstante Schichtdicken. Diese Schichtdicke ist in der Fig. 2 mittels der dick gezeichneten Linie dargestellt.
  • In Fig. 3 ist der beschichtete Gegenstand 1 gemäß Fig. 2 nochmals dargestellt, wobei hierbei die Beschichtung 4 mittels eines elektrolytischen Beschichtungsverfahrens aufgebracht worden ist. Gut erkennbar ist dabei, dass die Außenkontur 10 hierbei nicht mehr der Kontur des beschichteten Gegenstandes folgt. Vielmehr ergeben sich unterschiedlich starke Anlagerungen der Beschichtungen auf die Oberfläche des beschichteten Gegenstandes, die im Wesentlichen den Feldlinien der elektrischen Felder im Elektrolytbad folgen. Deutlich erkennbar ist hierbei, dass durch die elektrolytische Beschichtung insbesondere in Kantenbereichen 11 eine deutliche Reduzierung des Abstandes zwischen den Kantenbereichen 11 erreicht werden kann. Gegenüber der Beschichtung mit einem autokatalytischen Verfahren können somit wesentlich glattere Oberflächen geschaffen werden, indem vorhandene Spalten bzw. Poren aufgefüllt bzw. deutlich verkleinert werden. Dies führt insgesamt zu einer wesentlich hochwertigeren Oberfläche des fertigbeschichteten Gegenstands 1.
  • Weiterhin vorteilhaft ist das elektrolytische Beschichtungsverfahren dadurch, dass nicht das gesamte Bauteil bzw. der gesamte zu beschichtende Gegenstand 1 beschichtet wird. Vielmehr ist es möglich, Bereiche des zu beschichtenden Gegenstandes 1 selektiv zu beschichten, wodurch ungewollte Beschichtungen wasserführender Abschnitte gänzlich zumindest aber weitestgehend vermieden werden können. Dies ist in dieser Form bei einer autokatalytischen Beschichtung nicht möglich, ohne andernfalls erforderliche und äußerst aufwendige Abdeck- bzw. Verschlussmaßnahmen an dem zu beschichtenden Gegenstand 1 vorzunehmen.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere durch einen hohen Korrosionsschutz bei dekorativen Mehrschichtsystemen aus.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    beschichteter Gegenstand
    2
    Grundkörper
    3
    Oberfläche
    4
    Beschichtung
    5
    erste Schicht
    6
    zweite Schicht
    7
    dritte Schicht
    8
    vierte Schicht
    9
    fünfte Schicht
    10
    Aussenkontur
    11
    Kantenbereich

Claims (5)

  1. Verfahren zur Beschichtung eines Sanitärgegenstands (1), wobei eine Oberfläche (3) des Gegenstands (1) zumindest teilweise mit einer Beschichtung (4) beschichtet wird, die eine Mehrzahl von Schichten (5, 6, 7, 8, 9) aufweist, wobei die einzelnen Schichten (5, 6, 7, 8, 9) sequenziell ausgebildet werden, wobei eine erste Schicht (5) der Beschichtung (4) aus Kupfer, eine zweite Schicht (6) der Beschichtung (4) aus Glanznickel, Halbglanznickel oder Mattnickel, eine dritte Schicht (7) der Beschichtung (4) aus einer Nickel-Phosphor-Legierung und eine vierte Schicht (8) der Beschichtung (4) aus einer Chromschicht besteht, wobei ein Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Legierung mindestens 8 % beträgt und wobei wenigstens die Nickel-Phosphor-Legierung elektrolytisch aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei der Sanitärgegenstand (1) aus Kupfer, Zink, Aluminium, Eisen, Kunststoff oder aus einer Legierung besteht, die Kupfer, Zink oder Stahl umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Chromschicht aus hexavalentem oder trivalentem Chromelektrolyt abgeschieden wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Chromschicht unmittelbar auf die Nickel-Phosphor-Legierung aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei eine fünfte Schicht (9) aus einer amorphen Kohlenstoffschicht (DLC) erzeugt wird.
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