EP4305220A1 - Sanitärkomponente mit einer beschichtung und verfahren zum beschichten einer sanitärkomponente - Google Patents

Sanitärkomponente mit einer beschichtung und verfahren zum beschichten einer sanitärkomponente

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Publication number
EP4305220A1
EP4305220A1 EP22714125.6A EP22714125A EP4305220A1 EP 4305220 A1 EP4305220 A1 EP 4305220A1 EP 22714125 A EP22714125 A EP 22714125A EP 4305220 A1 EP4305220 A1 EP 4305220A1
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EP
European Patent Office
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coating
sanitary component
sanitary
component
copper
Prior art date
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Pending
Application number
EP22714125.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Zimmermann
Andreas BLUMENBERG
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Grohe AG
Original Assignee
Grohe AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
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    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies

Definitions

  • the present invention relates to a sanitary component with a coating and a method for coating a sanitary component.
  • the sanitary component can in particular be a component for a sanitary fitting, by means of which a liquid can be delivered to a washbasin, a shower, a bathtub and/or a toilet.
  • Sanitary fittings regularly have sanitary components in the form of operating elements, such as operating levers, operating switches and/or operating buttons, which are contacted by a user when they are used.
  • operating elements such as operating levers, operating switches and/or operating buttons
  • Bacteria and/or viruses that can cause illnesses can collect on the operating elements.
  • the operating elements In order to prevent the bacteria and/or viruses from being transmitted to different users, the operating elements often have to be disinfected in a complex manner. This is particularly the case when the plumbing fixtures are installed in hospitals or senior living facilities.
  • 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 sanitary component through which the cost of disinfection can be at least partially reduced.
  • a method for coating a sanitary component should also be specified, through which the effort required to disinfect the sanitary component can at least be reduced.
  • a sanitary component that has a coating with an outer layer contributes to this, the outer layer consisting at least partially of copper or a copper alloy.
  • the sanitary component is in particular a sanitary component for a sanitary fitting.
  • a sanitary fitting serves in particular to provide a liquid, in particular water, as required at a washbasin, kitchen sink, shower, bathtub and/or toilet.
  • such sanitary fittings can be used for mixing cold water and hot water to form mixed water with a desired mixed water temperature and/or for dosing the mixed water.
  • the mixed water can be routed from a mixing valve, for example via at least one liquid channel in a housing of the sanitary fitting, to an outlet opening of the housing.
  • the sanitary component can be used, for example, to set the mixed water temperature and/or to set a delivery volume of the water or mixed water.
  • the sanitary component can be used to flush the toilet, for example.
  • the sanitary component can in particular be a technical component that is used for water supply and/or waste water disposal.
  • the sanitary component can be used to supply water to a wash basin, sink, shower, bathtub and/or toilet as required.
  • the sanitary component can be a housing or an actuating element, such as an actuating lever, actuating button, actuating plate and/or rotating element, for such a technical component and/or sanitary fitting.
  • the sanitary component has a surface that is at least partially coated with a coating.
  • the coating can be formed from a plurality of (completely or partially) overlapping individual layers and/or have a layer thickness of approx.
  • An outer layer of the coating (e.g. comprising a surface facing or in contact with the environment) consists at least partially of copper or a copper alloy. If the coating has a plurality of layers, the outer layer is in particular an uppermost layer or one furthest away from the base material. This can mean in particular that no further layer of the coating is formed on the outer layer. In addition, this can mean in particular that the outer layer (immediately or directly) borders on an external environment of the sanitary component and/or the outer layer can be contacted by a user of the sanitary component.
  • the coating, the individual layers of the coating and/or the outer layer are in particular galvanically deposited on the surface of the sanitary component.
  • the coating, the individual layers of the coating and/or the outer layer are in particular not formed or produced by physical vapor deposition.
  • the copper alloy can be, for example, bronze or white bronze.
  • the copper or the copper alloy has antibacterial, antiviral and/or antiviral properties, so that the coated surface of the sanitary component does not need to be disinfected or the effort involved in disinfecting the sanitary component can at least be reduced.
  • the sanitary component can consist at least partially or (essentially) entirely of copper, zinc, aluminum, plastic and/or iron (base material).
  • the sanitary component can consist at least partially or (essentially) entirely of an alloy that includes copper, zinc, aluminum and/or iron (base material).
  • the sanitary component can consist at least partially of die-cast zinc.
  • the sanitary component can be at least partially made of plastic.
  • the coating can include a first intermediate layer, which consists at least partially of copper.
  • the first intermediate layer is in particular optional.
  • the first intermediate layer is in particular a layer formed between a surface (of the base material) of the sanitary component and the outer layer.
  • the first intermediate layer can be formed in particular (immediately or directly) on the surface of the sanitary component.
  • the first intermediate layer can be deposited, for example, from an alkaline, acidic and/or neutral electrolyte.
  • the coating can include a second intermediate layer, which consists at least partially of bright nickel, semi-bright nickel or matt nickel.
  • the second intermediate layer is in particular optional.
  • the second intermediate layer can consist at least partially of bright nickel, semi-bright nickel and/or matt nickel.
  • the second intermediate layer is, in particular, a layer that is formed between the surface of the sanitary component and the outer layer.
  • the second intermediate layer can be formed in particular (immediately or directly) on the first intermediate layer of the coating.
  • the coating can include a third intermediate layer which consists at least in part of a nickel-phosphorus alloy.
  • the third intermediate layer is in particular optional.
  • the third intermediate layer can consist at least partially of an electrolytically deposited and/or continuously or continuously formed nickel-phosphorus alloy.
  • the third intermediate layer is in particular a layer that is formed between the surface of the sanitary component and the outer layer.
  • the third intermediate layer can be formed in particular (immediately or directly) on the second intermediate layer of the coating.
  • a mass fraction of the phosphorus in the nickel-phosphorus alloy can be at least 8% in particular.
  • the mass fraction of the phosphorus in the nickel-phosphorus alloy is preferably 8% to 14%, particularly preferably 10% to 12%.
  • the third intermediate layer made of the nickel-phosphorus alloy is applied to the sanitary tar component in particular deposited electrolytically.
  • the nickel-phosphorus alloy takes on the function of corrosion protection in particular.
  • the nickel-phosphorus alloy thus prevents corrosion of the sanitary components 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 sanitary component, so that component failure and/or visual impairments are avoided.
  • the copper alloy may include tin.
  • the copper alloy may include zinc.
  • the copper alloy can have at least the following mass fractions:
  • a method for coating a sanitary component comprises at least the following steps: a) providing the sanitary component; and b) coating the sanitary component with a coating, wherein an outer layer is formed by galvanic deposition, which is at least partially made of copper or a
  • step b) The provision of the sanitary component in step a) and/or the coating of the sanitary component in step b) takes place in particular at least partially in an electrolytic bath.
  • an electric current in particular direct current, is passed through the electrolytic bath so that copper or the copper alloy is cut off on the surface of the sanitary component.
  • the sanitary component can be electrically connected to a negative pole be connected and serve as a cathode.
  • the first intermediate layer, second intermediate layer and/or third intermediate layer can also be formed.
  • a coating with an outer layer consisting at least partially of copper or a copper alloy in a sanitary component to set an antibacterial, antiviral and/or virus-static property is proposed, in particular to reduce or avoid disinfection processes in the sanitary component .
  • Fig. 1 a sanitary component in a sectional view.
  • the sanitary component 1 shows a sanitary component 1 in a sectional view.
  • the sanitary component 1 has a coating 2 on a surface 7 .
  • the coating 2 comprises a first intermediate layer 4 made of copper, a second intermediate layer 5 made of bright nickel, semi-bright nickel or matt nickel, a third intermediate layer 6 made of a nickel-phosphorus alloy and an outer layer 3 made of a copper alloy.

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Abstract

Sanitärkomponente (1) aufweisend eine Beschichtung (2) mit einer Außenschicht (3), wobei die Außenschicht (3) zumindest teilweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.Zudem wird ein Verfahren zum Beschichten einer Sanitärkomponente (1) vorgeschlagen.

Description

Sanitärkomponente mit einer Beschichtung und Verfahren zum Beschichten einer Sanitärkomponente
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sanitärkomponente mit einer Beschichtung und ein Ver fahren zur Beschichtung einer Sanitärkomponente. Bei der Sanitärkomponente kann es sich ins besondere um eine Komponente für eine Sanitärarmatur handeln, mittels der insbesondere eine Flüssigkeit an einem Waschbecken, einer Dusche, Badewanne und/oder einem WC abgebbar ist.
Sanitärarmaturen weisen regelmäßig Sanitärkomponenten in Form von Bedienelementen, wie zum Beispiel Betätigungshebel, Betätigungsschalter und/oder Betätigungstasten, auf, die bei ei ner Verwendung durch einen Benutzer kontaktiert werden. Dabei können sich an den Bedienele menten Bakterien und/oder Viren ansammeln, die Krankheiten verursachen können. Um eine Übertragung der Bakterien und/oder Viren auf unterschiedliche Benutzer zu verhindern, müssen die Bedienelemente häufig aufwendig desinfiziert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Sanitärarmaturen in Krankenhäusern oder Wohneinrichtungen für Senioren installiert sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Prob leme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Sanitärkomponente anzugeben, durch die der Aufwand für eine Desinfektion zumindest teilweise reduzierbar ist. Zudem soll auch ein Verfahren zum Beschichten einer Sanitärkomponente angegeben werden, durch das der Auf wand zur Desinfektion der Sanitärkomponente zumindest reduzierbar ist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Sanitärkomponente und einem Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in be- liebigertechnologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Aus gestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen an gegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevor zugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Hierzu trägt eine Sanitärkomponente bei, die eine Beschichtung mit einer Außenschicht aufweist, wobei die Außenschicht zumindest teilweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
Bei der Sanitärkomponente handelt es sich insbesondere um eine Sanitärkomponente für eine Sanitärarmatur. Eine Sanitärarmatur dient insbesondere der bedarfsgerechten Bereitstellung ei ner Flüssigkeit, insbesondere Wasser, an einem Waschbecken, Spülbecken, Dusche, Badewanne und/oder Toilette. Weiterhin können derartige Sanitärarmaturen dem Mischen von Kaltwasser und Warmwasser zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur und/oder der Dosierung des Mischwassers dienen. Bei bekannten Sanitärarmaturen ist das Mischwasser von einem Mischventil beispielsweise über zumindest einen Flüssigkeitskanal in einem Gehäuse der Sanitärarmatur zu einer Auslauföffnung des Gehäuses leitbar. Die Sanitärkomponente kann bei spielsweise zur Einstellung der Mischwassertemperatur und/oder zur Einstellung eine Abgabe menge des Wassers bzw. Mischwassers dienen. Bei Verwendung der Sanitärkomponente für die Toilette, kann mit der Sanitärkomponente beispielsweise eine Spülung der Toilette betätigbar sein. Zudem kann es sich bei der Sanitärkomponente insbesondere um eine technische Kompo nente handeln, die der Wasserversorgung und/oder der Abwasserentsorgung dient. Insbeson dere kann die Sanitärkomponente der bedarfsgerechten Wasserversorgung an einem Waschbe cken, Spülbecken, Dusche, Badewanne und/oder Toilette dienen. Weiterhin kann es sich bei der Sanitärkomponente um ein Gehäuse oder ein Betätigungselement, wie zum Beispiel einen Betä- tigungshebel, Betätigungsknopf, eine Betätigungsplatte und/oder Drehelement, für eine solche technische Komponente und/oder Sanitärarmatur handeln. Die Sanitärkomponente weist eine Oberfläche auf, die zumindest teilweise mit einer Beschich tung beschichtet ist. Die Beschichtung kann aus einer Mehrzahl von (vollständig oder teilweise) überlappenden Einzelschichten gebildet sein und/oder eine Schichtdicke von ca. 1 nm (Nanome ter) bis ca. 20 pm (Mikrometer) aufweisen. Eine Außenschicht der Beschichtung (z. B. umfassend eine Oberfläche hin bzw. in Kontakt zur Umgebung) besteht zumindest teilweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Wenn die Beschichtung eine Mehrzahl von Schichten aufweist, handelt es sich bei der Außenschicht insbesondere um eine oberste bzw. am weitesten vom Basismaterial entfernte Schicht. Dies kann insbesondere bedeuten, dass auf der Außenschicht keine weitere Schicht der Beschichtung ausgebildet ist. Zudem kann dies insbesondere bedeuten, dass die Au- ßenschicht (unmittelbar bzw. direkt) an eine äußere Umgebung der Sanitärkomponente grenzt und/oder die Außenschicht durch einen Benutzer der Sanitärkomponente kontaktierbar ist. Die Beschichtung, die einzelnen Schichten der Beschichtung und/oder die Außenschicht sind insbe sondere auf der Oberfläche der Sanitärkomponente galvanisch abgeschieden. Die Beschichtung, die einzelnen Schichten der Beschichtung und/oder die Außenschicht sind insbesondere nicht durch physikalische Gasphasenabscheidung gebildet bzw. hergestellt. Bei der Kupferlegierung kann es sich beispielsweise um Bronze oder Weißbronze handeln. Das Kupfer bzw. die Kupferle gierung weisen antibakterielle, antivirale und/oder virusstatische Eigenschaften auf, sodass eine Desinfektion der beschichteten Oberfläche der Sanitärkomponente nicht notwendig bzw. der Aufwand zur Desinfektion der Sanitärkomponente zumindest reduzierbar ist.
Die Sanitärkomponente kann zumindest teilweise oder (im Wesentlichen) vollständig aus Kupfer, Zink, Aluminium, Kunststoff und/oder Eisen bestehen (Basismaterial). Die Sanitärkomponente kann zumindest teilweise oder (im Wesentlichen) vollständig aus einer Legierung, die Kupfer, Zink, Aluminium und/oder Eisen umfasst, bestehen (Basismaterial). Beispielsweise kann die Sa- nitärkomponente zumindest teilweise aus Zink-Druckguss bestehen. Weiterhin kann die Sanitär komponente zumindest teilweise aus Kunststoff bestehen. Die Beschichtung kann eine erste Zwischenschicht umfassen, die zumindest teilweise aus Kupfer besteht. Die erste Zwischenschicht ist insbesondere optional. Bei der ersten Zwischenschicht handelt es sich insbesondere um eine Schicht, die zwischen einer Oberfläche (des Basismaterials) der Sanitärkomponente und der Außenschicht ausgebildet ist. Weiterhin kann die erste Zwi- schenschicht insbesondere (unmittelbar bzw. direkt) auf der Oberfläche der Sanitärkomponente ausgebildet sein. Die erste Zwischenschicht kann beispielsweise aus einem alkalischen, sauren und/oder neutralen Elektrolyten abgeschieden sein.
Die Beschichtung kann eine zweite Zwischenschicht umfassen, die zumindest teilweise aus Glanz- nickel, Halbglanznickel oder Mattnickel besteht. Die zweite Zwischenschicht ist insbesondere op tional. Insbesondere kann die zweite Zwischenschicht zumindest teilweise aus Glanznickel, Halb glanznickel und/oder Mattnickel bestehen. Bei der zweiten Zwischenschicht handelt es sich ins besondere um eine Schicht, die zwischen der Oberfläche der Sanitärkomponente und der Außen schicht ausgebildet ist. Weiterhin kann die zweite Zwischenschicht insbesondere (unmittelbar bzw. direkt) auf der ersten Zwischenschicht der Beschichtung ausgebildet sein.
Die Beschichtung kann eine dritte Zwischenschicht umfassen, die zumindest teilweise aus einer Nickel-Phosphor-Legierung besteht. Die dritte Zwischenschicht ist insbesondere optional. Wei terhin kann die dritte Zwischenschicht zumindest teilweise aus einer elektrolytisch abgeschiede- nen und/oder kontinuierlichen bzw. kontinuierlich ausgebildeten Nickel-Phosphor-Legierung be stehen. Bei der dritten Zwischenschicht handelt es sich insbesondere um eine Schicht, die zwi schen der Oberfläche der Sanitärkomponente und der Außenschicht ausgebildet ist. Weiterhin kann die dritte Zwischenschicht insbesondere (unmittelbar bzw. direkt) auf der zweiten Zwi schenschicht der Beschichtung ausgebildet sein. Ein Massenanteil des Phosphors in der Nickel- Phosphor-Legierung kann insbesondere mindestens 8 % betragen. Der Massenanteil des Phos phors in der Nickel-Phosphor-Legierung beträgt bevorzugt 8 % bis 14 %, besonders bevorzugt 10 % bis 12 %. Die dritte Zwischenschicht aus der Nickel-Phosphor-Legierung wird auf die Sani- tärkomponente insbesondere elektrolytisch abgeschieden. Die Nickel-Phosphor-Legierung über nimmt insbesondere die Funktion des Korrosionsschutzes. Somit verhindert die Nickel-Phosphor- Legierung in hohem Maße Korrosion an der Sanitärkomponente und verbessert somit die Korro sionseigenschaften insbesondere von dekorativen Beschichtungen mit funktionalem Charakter. Schädigungen, unvollständig geschlossene oder poröse Beschichtungen führen daher zu einem erheblich reduzierten Korrosionsverlauf der Sanitärkomponente, sodass ein Bauteilversagen und/oder optische Beeinträchtigungen vermieden werden.
Die Kupferlegierung kann Zinn umfassen. Zudem kann die Kupferlegierung Zink umfassen.
Die Kupferlegierung kann zumindest die folgenden Massenanteile aufweisend:
- 45 % bis 90 % Kupfer;
- 10 % bis 55 % Zinn; und
- 0 % bis 15 % Zink.
Einem weiteren Aspekt folgend wird auch ein Verfahren zum Beschichten einer Sanitärkompo nente angegeben, das zumindest die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen der Sanitärkomponente; und b) Beschichten der Sanitärkomponente mit einer Beschichtung, wobei durch galvanische Ab- Scheidung eine Außenschicht ausgebildet wird, die zumindest teilweise aus Kupfer oder einer
Kupferlegierung besteht.
Das Bereitstellen der Sanitärkomponente in Schritt a) und/oder das Beschichten der Sanitärkom ponente in Schritt b) erfolgt insbesondere zumindest teilweise in einem elektrolytischen Bad. In Schritt b) wird insbesondere ein elektrischer Strom, insbesondere Gleichstrom, durch das elekt rolytische Bad geleitet, sodass sich Kupfer bzw. die Kupferlegierung auf der Oberfläche der Sani tärkomponente abschneiden. Die Sanitärkomponente kann dabei mit einem Minuspol elektrisch verbunden sein und so als Kathode dienen. Zudem kann vor Schritt b), während Schritt b) und/o der nach Schritt b) auch die erste Zwischenschicht, zweite Zwischenschicht und/oder dritte Zwi schenschicht ausgebildet werden. Für weitere Einzelheiten zu dem Verfahren wird vollumfänglich auf die Beschreibung der Sanitär komponente verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Verwendung einer Beschichtung mit einer Außenschicht zumindest teilweise bestehend aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bei einer Sanitärkompo- nente zur Einstellung einer antibakteriellen, antiviralen und/oder virusstatischen Eigenschaft vor geschlagen, insbesondere zur Reduzierung bzw. Vermeidung von Desinfektionsprozessen bei der Sanitärkomponente.
Für weitere Einzelheiten zu der Verwendung wird vollumfänglich auf die Beschreibung der Sani- tärkomponente verwiesen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläu tert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigt schematisch:
Fig. 1: eine Sanitärkomponente in einer Schnittdarstellung.
Die Fig. 1 zeigt eine Sanitärkomponente 1 in einer Schnittdarstellung. Die Sanitärkomponente 1 weist an einer Oberfläche 7 eine Beschichtung 2 auf. Die Beschichtung 2 umfasst eine erste Zwi- schenschicht 4 aus Kupfer, eine zweite Zwischenschicht 5 aus Glanznickel, Halbglanznickel oder Mattnickel, eine dritte Zwischenschicht 6 aus einer Nickel-Phosphor-Legierung und eine Außen schicht 3 aus einer Kupferlegierung. Durch die vorliegende Erfindung ist ein Aufwand zur Desinfektion der Sanitärkomponente 1 re duzierbar.
Bezugszeichenliste
1 Sanitärkomponente
2 Beschichtung 3 Außenschicht
4 erste Zwischenschicht
5 zweite Zwischenschicht
6 dritte Zwischenschicht
7 Oberfläche

Claims

Patentansprüche
1. Sanitärkomponente (1) aufweisend eine Beschichtung (2) mit einer Außenschicht (3), wo bei die Außenschicht (3) zumindest teilweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung be- steht.
2. Sanitärkomponente (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Sanitärkomponente (1) zumin dest teilweise aus Kupfer, Zink, Aluminium, Kunststoff oder Eisen besteht oder zumindest teilweise aus einer Legierung besteht, die Kupfer, Zink, Aluminium oder Eisen umfasst.
3. Sanitärkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Be schichtung (2) eine erste Zwischenschicht (4) umfasst, die zumindest teilweise aus Kupfer besteht.
4. Sanitärkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Be schichtung (2) eine zweite Zwischenschicht (5) umfasst, die zumindest teilweise aus Glanz nickel, Halbglanznickel oder Mattnickel besteht.
5. Sanitärkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Be- Schichtung (2) eine dritte Zwischenschicht (6) umfasst, die zumindest teilweise aus einer
Nickel-Phosphor-Legierung besteht.
6. Sanitärkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Kup ferlegierung Zinn umfasst.
7. Sanitärkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Kup ferlegierung zumindest die folgenden Massenanteile aufweist:
- 45 % bis 90 % Kupfer;
- 10 % bis 55 % Zinn; und - 0 % bis 15 % Zink.
8. Verfahren zum Beschichten einer Sanitärkomponente (1), aufweisend zumindest die fol genden Schritte: a) Bereitstellen der Sanitärkomponente (1); und b) Beschichten der Sanitärkomponente (1) mit einer Beschichtung (2), wobei durch galva nische Abscheidung eine Außenschicht (3) ausgebildet wird, die zumindest teilweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
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