ES2255252T3

ES2255252T3 - Procedimiento de recubrimiento de una goma de limpiaparabrisas.

Info

Publication number: ES2255252T3
Application number: ES99910102T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Leutsch; Johannes Rauschnabel; Jeanne Forget; Johannes Voigt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: KR20010013241A; WO1999051471A1; BR9906301B1; EP0984876B1; BR9906301A; JP2002506487A; KR100361402B1; DE19814805A1; EP0984876A1; DE59913041D1; US6287642B1

Abstract

La invención se refiere a un procedimiento para el revestimiento de una rasqueta limpiaparabrisas de caucho (10) hecha de un material elastomérico. Según el procedimiento de la invención, el revestimiento se lleva a cabo por medio de un proceso CVD y/o por medio de un proceso PVD durante los cuales los vapores que recubren el material (90) se generan y se activan utilizando técnicas térmicas, de plasma y/o láser. Se forman capas protectoras resistentes al desgaste (50, 62) que exhiben buenas características de deslizamiento sobre la superficie (48) de la rasqueta limpiaparabrisas de caucho.

Description

Procedimiento de recubrimiento de una goma de limpiaparabrisas.

Estado de la técnica

La invención se basa en un procedimiento para recubrir una goma de limpiaparabrisas según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los limpiaparabrisas conocidos poseen un brazo de limpiaparabrisas, estructurado a partir de una pieza de fijación fijada a un eje de impulsión, una pieza articulada unida a la misma a través de una articulación de rótula y una barra de limpiaparabrisas que se conecta rígidamente a la pieza articulada. Asimismo el limpiaparabrisas posee una escobilla de limpiaparabrisas, que presenta un sistema de estribo soporte y una goma de limpiaparabrisas sujetada por el mismo. La escobilla de limpiaparabrisas está articulada al brazo de limpiaparabrisas, encajando un extremo en forma de gancho de la barra de limpiaparabrisas entre dos reglones laterales del sistema de estribo portante y abarcando un perno articulado. La articulación así formada guía la escobilla de limpiaparabrisas con la goma de limpiaparabrisas sobre un parabrisas de vehículo de motor, haciendo posible la pieza articulada y el sistema de estribo soporte que la goma de limpiaparabrisas se adapte a una convexidad del parabrisas de vehículo de motor. Se consigue una presión de apriete necesaria de la goma de limpiaparabrisas sobre el parabrisas de vehículo de motor con al menos un resorte de tracción, que arriostra la pieza de fijación y la pieza articulada, junto con la barra de limpiaparabrisas, a través de la articulación de rótula.

La goma de limpiaparabrisas se compone de un elastómero, por ejemplo un caucho natural o sintético. Tiene una regleta de cabeza que está unida, a través de un listón basculante, a un labio de limpieza situado sobre el parabrisas a limpiar. Mediante el listón basculante el labio de limpieza puede rebatirse en el punto de inversión del movimiento de limpieza en el sentido opuesto, de tal modo que adopte siempre un ángulo favorable respecto al parabrisas. Si se acciona el limpiaparabrisas, la goma de limpiaparabrisas se desliza con el labio de limpieza sobre el parabrisas de vehículo de motor, desgastándose a causa de la fricción entre el labio de limpieza y el parabrisas. Asimismo actúan sobre la goma de limpiaparabrisas las influencias ambientales, como por ejemplo oscilaciones de temperatura, radiación UV, agua salada, gases de escape, etc., que pueden llevar a un envejecimiento prematuro del material y a un mayor desgaste.

El desgaste puede reducirse fundamentalmente mediante una mejor característica de deslizamiento y, de este modo, un menor rozamiento y/o mediante una goma de limpiaparabrisas más dura. Un procedimiento de endurecimiento químico húmedo se conoce por ejemplo del documento DE 26 23 216, en el que la goma de limpiaparabrisas se halógena primero con cloro o bromo y, a continuación, se trata con una solución fuerte- o moderadamente alcalina a temperaturas de hasta 100ºC.

Después de que haberse producido la goma de limpiaparabrisas por ejemplo mediante extrusión, ésta posee una superficie lisa favorable. El procedimiento de endurecimiento químico húmedo abarca la goma de limpiaparabrisas en su conjunto, de tal modo que sus características de material se modifican también allí en donde no es necesario o incluso indeseado. Asimismo se modifican la microestructura y la macroestructura de la goma de limpiaparabrisas, por ejemplo mediante cloro y calor. La goma de limpiaparabrisas se hace normalmente más rugosa y quebradiza, con lo que hace un peor contacto con el parabrisas y obtiene peores características de limpieza. Además de esto existe el riesgo de que se arranquen componentes menores y mayores de la goma de limpiaparabrisas al limpiar sobre el parabrisas. Para una buena calidad de limpieza el labio de limpieza de la goma de limpiaparabrisas debería rebatirse, durante el cambio de sentido, rápida- y fácilmente sin gran resistencia. Aunque mediante un material más duro y quebradizo aumenta la resistencia en el material, se impide o al menos se retrasa el proceso de rebatimiento y la escobilla de limpiaparabrisas tiende a traquetear.

Del documento BE 84 8 964 A se conoce un procedimiento de recubrimiento, que mejora las características de deslizamiento después de un procedimiento de endurecimiento. La goma de limpiaparabrisas se recubre después en un procedimiento químico húmedo, al menos en una región del labio, con una capa que es más blanda que el material básico y por ello no es muy resistente al desgaste.

Los procedimientos de recubrimiento, en los que los materiales de recubrimiento se pasan a un estado de vapor o se utilizan en un estado de vapor, se transportan hasta la superficie del objeto a recubrir y se depositan sobre la misma, pueden dividirse fundamentalmente en procedimientos PVD (Physical Vapour Deposition, procedimiento físico de deposición de vapor) y procedimientos CVD (Chemical Vapour Deposition, procedimiento químico de deposición de vapor). Los procedimientos de recubrimiento de este tipo se conocen en especial para recubrir discos de silicio para circuitos integrados de semiconductores (véase: Widmann, Dietrich: Technologie hochintegrierter Schaltungen, D. Widmann; H. Mader; H. Friedrich. 2ª edición. Springer, 1996, páginas 13-34). Los procedimientos CVD, también llamados procedimientos de separación de fases gaseosas, se caracterizan por reacciones químicas, es decir, los materiales de recubrimiento reaccionan a la superficie a recubrir en una reacción química formando una capa. Los procedimientos PVD se caracterizan por el contrario en primera línea por procesos físicos, como por ejemplo pulverización de un cátodo, no pudiéndose trazar sin embargo un límite claro entre los pro-
cedimientos.

De la Patent Abstracts of Japan Tomo 097, nº 009, 30 de septiembre de 1997 (1997-09-30) y del documento JP 09 125253 A (Nissin Electric CO LTD, 13 de mayo de 1997 (1997-05-13) se conoce un procedimiento para recubrir una goma de limpiaparabrisas conforme al preámbulo de la reivindicación 1. El recubrimiento se produce mediante un procedimiento PVD, en el que la generación y la activación del material de recubrimiento de vapor se realizan térmicamente y apoyadas por plasma y forma una película de carbono, con una positiva característica de deslizamiento sobre la superficie de la goma de limpia-
parabrisas.

Asimismo, del documento JP 60 067665 A y de la correspondiente Patent Abstracts of Japan, Tomo 009, nº 200 (C-298), 16 de agosto de 1985 (1985-08-16) y de la Database WPI Section CH, Week 8522 Derwent Publications Ltd, London, GB; Class A14, AN 85-131087 XP002112335 se conoce un procedimiento para recubrir una goma de limpiaparabrisas, en el que en un primer paso se forma sobre el material base parcial- o completamente una capa inferior mediante un procedimiento de pulverización catódica de alta frecuencia, que contiene flúor, y en un segundo paso se forma otra película sobre la capa inferior, de una mezcla de materiales sintéticos que contiene uno o varios de los componentes cobre, cinc, carbono, vidrio, disulfuro de molibdeno o nitruro de boro y flúor. Por medio de esto se reduce mucho la resistencia por fricción.

Por último, de la Patent Abstracts of Japan, Tomo 089, nº 006, 30 de abril de 1998 (1998-04-30) y del documento JP 10 035418 A se conoce un procedimiento para recubrir una goma de limpiaparabrisas, en el que sobre la goma de limpiaparabrisas se genera por medio de un procedimiento CVD de plasma una capa de carbono, que presenta menores características de fricción y una buena resistencia al desgaste.

Ventajas de la invención

Según la invención, el procedimiento presenta las particularidades de la reivindicación 1.

La ventaja del procedimiento conforme a la invención consiste en que se crean muchas capas diferentes, en especial finas, cerradas y muy reticuladas. Las capas finas pueden ejecutarse de forma dura y sin embargo flexible. No revientan en el caso de deformaciones de la goma de limpiaparabrisas. La superficie cerrada se mantiene y conduce a una elevada resistencia química, ya que no entran medios agresivos como agua salada, gases de escape, etc., no atacan la goma de limpiaparabrisas y desprenden la capa.

Asimismo se necesita poco material de recubrimiento para capas estrechas. Cae poco material de desecho y es necesario predecir pocas cantidades de material de recubrimiento. Mediante las reducidas cantidades de material de recubrimiento las instalaciones de recubrimiento pueden cerrarse estancamente hacia fuera con facilidad. No se necesitan disolventes agresivos químicamente. Las capas aplicadas no necesitan ningún ciclo de secado o endurecimiento que consume mucho tiempo. Los procedimientos protegen el medio ambiente, son económicos y muy apropiados para una producción a gran escala.

Asimismo existe la ventaja especial de que, mientras que la goma de limpiaparabrisas se recubre, los parámetros de proceso pueden variarse fácilmente, las características de capa pueden modificarse dentro de una capa fina y de este modo pueden adaptarse a requisitos correspondientes. En la región interior sobre la goma de limpiaparabrisas puede conseguirse en un proceso un sistema de capas resistente al desgaste, elásticamente blando, adaptado a las características de la goma de limpiaparabrisas y duro hacia el exterior.

Mediante la transición entre una capa blanda o otra fina y dura en un sistema de capas en conjunto estrecho, éste es en sí mismo elástico, influye sólo de forma insignificante la elasticidad de la goma de limpiaparabrisas y está unido a la misma de forma fija y segura. El sistema de capas no revienta cuando se deforma la goma de limpiaparabrisas y es químicamente resistente.

Especialmente ventajosa es una transición uniforme entre la región elásticamente blanda y la dura resistente al desgaste. En una configuración de la invención se propone que los parámetros de proceso, como por ejemplo las relaciones de mezcla de los gases de proceso, la potencia eléctrica o térmica aplicada, la distancia entre las fuentes de material y la goma de limpiaparabrisas, relaciones de circulación, etc. puedan modificarse, que se consiga una capa de gradiente continuo, es decir, una capa cuyos parámetros de material y características de material sigan una secuencia de dentro hacia fuera, perpendicular a la goma de limpiaparabrisas y de forma correspondiente a gradientes químicos y morfológicos y posea, en un plano en la dirección longitudinal de la goma de limpiaparabrisas, unas características en cada caso constantes. Sin embargo, puede ser más económico y ventajoso en el caso de diferentes requisitos marginales durante la fabricación, modificar los parámetros de proceso escalonadamente y por medio de esto generar una capa múltiple, es decir, varias capas finas unas sobre otras que difieren de forma insignificante de las características de material.

La capa de gradiente o la capa múltiple puede formar al mismo tiempo la capa dura resistente al desgaste, que se cierra hacia fuera. También es posible que la capa dura, resistente al desgaste esté aplicada separada, es decir, como escalón rebajado. En una configuración de la invención se propone aplicar de forma cerradiza, adicionalmente, una capa lubricante en seco y/o hidrófoba. Han demostrado su eficacia las capas con un ángulo marginal de humedecimiento por agua de entre 60º y 150º, con preferencia supe-
rior a 90º.

Como material de recubrimiento son especialmente adecuados materiales o monómeros con contenido de halógeno, silicio, carbono y/o orgánicos metálicos, es decir, sustancias con pocas moléculas, reticulables, modificándose el contenido de carbono, nitrógeno, oxígeno, flúor y/o metal de dentro hacia fuera, de tal modo que aumenta la dureza o resistencia al desgaste en el sistema de capas. Se obtiene una capa múltiple o capa de gradiente favorable por ejemplo con una mezcla que contenga silicio, a la que se añade mezclando durante el proceso cada vez más carbono, es decir, en un gradiente químico se transforma en una mezcla con contenido creciente de carbono. Para la capa que se cierra hacia fuera son especialmente adecuadas enlaces ricas en carbono, que contengan halógeno y/o metal, para cuya producción han demostrado ser especialmente valiosos gases con contenido de flúor, monómeros de siloxano con poco oxígeno y gases de hidrocarburos. La superficie de capa obtiene con esto la característica hidrófoba y/o lubricante en seco deseada y, de este modo, buenas características de deslizamiento, en especial sobre parabrisas hidrófilos. En el caso de una capa múltiple o capa de gradiente oxídica o nitrídica puede producirse un mayor coeficiente de fricción, con lo que es especialmente ventajosa una capa adicional hidrófoba, que mejora la característica de deslizamiento y que cierra. La capa hidrófoba que cierra se conserva durante mucho tiempo mediante un enlace covalente con la capa múltiple o la capa de gradiente.

Para mejorar la sujeción de todo el sistema de capas, en una configuración de la invención se propone limpiar y/o activar la goma de limpiaparabrisas térmicamente, fotoquímicamente y/o apoyada con plasma, por ejemplo con gases que contengan halógeno, oxígeno y/o nitrógeno. La limpieza en limpio o la activación y/o el rascado de la superficie mediante un plasma se produce con preferencia con excitación mediante microondas y/o una tensión previa o con una fuente de frecuencias, que funcionan a 13,56 MHz, y una tensión previa que se ajusta por sí misma. La tensión previa se aplica a un electrodo, a través del cual la goma de limpiaparabrisas es guiada con la cara trasera de la región a limpiar. Asimismo puede mejorarse la sujeción del sistema de capas con una capa de agente adherente metálica, orgánica y/o con contenido de silicio-nitrógeno aplicada directamente sobre la goma de limpiaparabrisas. Esta capa tiene normalmente un espesor de sólo 10 nm.

Los materiales de recubrimiento pueden pasarse a un estado de vapor mediante calor, mediante un plasma y/o mediante láser y/o seguir desdoblándose, en un estado ya de vapor, en sus componentes. Aunque los procedimiento CVD activados térmicamente poseen el inconveniente de que normalmente la goma de limpiaparabrisas está expuestas a elevadas cargas térmicas, el calor puede aprovecharse al mismo tiempo favorablemente para el pretratamiento y puede obtenerse un crecimiento de capa más denso.

En una configuración se propone que al menos un procedimiento funcione apoyado por plasma. En el caso de un procedimiento CVD activado por plasma puede diferenciarse entre un plasma caliente excitado térmicamente y otro excitado mediante una fuente de frecuencia. Pueden aplicarse frecuencias de excitación dentro de un margen de 50 KHz y
2,45 GHz, con preferencia 2,45 GHz con apoyo de campo magnético (ECR), de forma especialmente favorable a 13,56 MHz. En el caso de plasmas térmicos puede usarse el calor para tratar o activar la goma de limpiaparabrisas. Se obtienen elevadas tasas de separación y de este modo sistemas de capas económicos. Para obtener sistemas de capas elásticas con las menores tensiones posibles, los monómeros no se fragmentan con esto en sus componentes atómicos y forman una capa más blanda y elástica en sí misma. Asimismo se obtiene un crecimiento rápido de capa y una menor carga térmica de la goma de limpiaparabrisas.

Si el plasma se genera mediante una fuente de frecuencia, por ejemplo mediante una fuente de alta frecuencia, radiofrecuencia o frecuencia de microondas, pueden minimizarse cargas térmicas de la goma de limpiaparabrisas frente a un procedimiento CVD puro. Con la frecuencia aplicada aumentan la proporción de radicales, la tasa de separación y el crecimiento de capa y se reducen los costes de procedimiento.

Las fuentes de plasma pueden hacerse funcionar de forma continua y/o pulsatoria. En el caso de un funcionamiento pulsatorio la goma de limpiaparabrisas puede recuperarse en las pausas de un bombardeo de radicales, partículas cargadas, etc. y en especial de cargas térmicas. Las moléculas gaseosas frías pueden transportar el calor hacia fuera de la goma de limpiaparabrisas. Asimismo puede obtenerse un mayor crecimiento de capa, por medio de que los monómeros pueden pre-reaccionar y de este modo conducir a una mayor tasa de separación.

La goma de limpiaparabrisas puede guiarse directamente a través del plasma o a lo largo del plasma, recubriéndose con ello. En el caso del recubrimiento en el plasma la carga térmica de la goma de limpiaparabrisas es mayor, pero en el caso de un crecimiento de capa rápido pueden conseguirse capas duras resistentes al desgaste en un menor tiempo de proceso. En el caso del recubrimiento fuera del plasma la goma de limpiaparabrisas se carga menos, los monómeros pueden pre-reaccionar en su camino hacia la goma de limpiaparabrisas, con lo que a pesar de las pérdidas se consiguen, mediante la mayor distancia, tasas de separación elevadas, un rápido crecimiento de capa y capas más blandas. También es posible que la goma de limpiaparabrisas se recubra al principio fuera del plasma con una capa más blanda, adaptada al material de la goma de limpiaparabrisas, y al final en el plasma con una capa más dura, más resistente al desgaste.

La separación apoyada por plasma de la capa puede conducir, mediante una tensión previa aplicada a la goma de limpiaparabrisas, a capas más densas y resistentes al desgaste. Con ello la goma de limpiaparabrisas -como se ha descrito en el caso de la limpieza- se guía sobre un electrodo sometido a potencial (tensión previa). Esta tensión previa (bias) se guía contra masa o un contraelectrodo de forma pulsada o no pulsada. Con ello se utilizan frecuencias pulsatorias de entre
10 KHz y algunos MHz, con preferencia entre 50 y 250 KHz. Sin embargo, la tensión previa puede alimentarse también desde una fuente de frecuencia con frecuencias de entre 1 kHz y 100 MHz, con preferencia entre 50 kHz y 27 MHz, de forma especialmente ventajosa 13,56 MHz. Mediante la tensión previa se aceleran iones desde el plasma en dirección a la superficie de goma de limpiaparabrisas que conducen, mediante choques con la capa ya separada, a un nuevo reticulado o a una compresión de la capa. De forma ventajosa la tensión previa se ajusta autónomamente y puede adoptar un valor de entre unos pocos voltios y 2 kilovoltios.

En una configuración de la invención se propone usar un procedimiento activado por láser, en especial un procedimiento CVD con uno o varios láseres. Mediante un láser, por ejemplo un láser excímero, puede aplicarse la energía a una región limitada localmente, que puede determinarse exactamente. Por medio de esto el sistema de capa puede aplicarse específicamente sólo en la región limitada localmente de la goma de limpiaparabrisas, con preferencia sólo en la región de contacto con el parabrisas. La goma de limpiaparabrisas sólo se carga térmicamente en regiones muy reducidas y la elasticidad del resto de la goma de limpiaparabrisas no se ve influenciada, en especial no en la región del listón basculante, con lo que el proceso de rebatimiento no están influenciado por el revestimiento y el sistema de capa. El uso de material y el consumo de energía se reducen y se reduce la contaminación de la instalación. Otra ventaja técnica del procedimiento es que los recubrimientos por láser son siempre procesos lineales, ya que la energía se concentra en un punto con diámetro reducido. Se obtienen recubrimientos planos mediante un guiado reticulado del rayo láser. Las aristas de goma de limpiaparabrisas son sustratos lineales, que pueden recubrirse esencialmente sin reticular el rayo. Esto ahorra elementos de guiado optomecánicos, adaptación a diferentes sustratos, sincronización sencilla de varios rayos, por ejemplo para la preactivación, el verdadero recubrimiento y el post-reticulado.

Todos los procedimientos de recubrimiento pueden llevarse a cabo de tal modo, que la goma de limpiaparabrisas se recubra por ambas caras -es decir simultáneamente (por ejemplo con 2 láseres de recubrimiento) o consecutivamente-, sólo por una cara, toda la superficie o sólo parcialmente (por ejemplo como se ha descrito anteriormente para el procedimiento láser sólo el labio de limpiaparabrisas).

Como procedimientos PVD puros han dado un buen resultado la inyección de plasma y la pulverización catódica o la atomización catódica. Con respecto a un procedimiento de evaporación, en el que el material a evaporar se calienta hasta que la presión de vapor es suficiente para un vapor de escape, en el caso de la pulverización catódica las composiciones de capa pueden controlarse mejor y de este modo obtenerse unas transiciones más uniformes. La pulverización catódica es además un procedimiento que separa los átomos y los enlaces atómicos en el caso de temperaturas más bajas. Con este procedimiento se controla mejor la carga de temperatura del sustrato. Aparte de esto en el caso de la pulverización catódica existen, como en el caso de los otros procedimientos apoyados por plasma, iones en el vapor que pueden expandirse mediante la aplicación de una tensión previa al sustrato -en el caso de la goma de limpiaparabrisas éste puede ser una tira metálica, sobre la que se guía el labio de limpiaparabrisas- sobre la capa y pueden comprimir la misma.

Al contorno de la goma de limpiaparabrisas se ha adaptado una fuente catódica hueca, que representa una fuente lineal y puede usarse con preferencia para pulverizar los cátodos. Con esta fuente puede conseguirse elevadas tasas de separación y al mismo tiempo buenas calidades de capa. Asimismo el cátodo hueco posee entre la superficie anódica y la superficie catódica una gran distancia rectilínea, con lo que durante el funcionamiento de la fuente se produce una circulación rectilínea entre cátodo y ánodo, que impide que el cátodo se empobrezca o adicione.

En el caso de inyección de plasma se alimenta un polvo o un líquido a un chorro de plasma, que se enciende a través de un arco eléctrico, se acelera unido o recargado por fusión a la goma de limpiaparabrisas y se deposita sobre la misma. El calor del plasma puede usarse simultáneamente para pretratar la goma de limpiaparabrisas y puede conseguirse un crecimiento de capa especialmente rápido.

Los procedimientos pueden llevarse a cabo en vacío y/o a presión ambiente. En una configuración de la invención se propone llevar a cabo los procedimientos a presión ambiente o al menos con un vacío lo menor posible, con lo que, aunque la tendencia es a que se produzcan capas más blandas de grano grueso, puede prescindirse de costosas instalaciones de vacío y obtenerse normalmente una mayor tasa de separación.

Para recubrimientos a presión ambiente o en vacío reducido han demostrado su eficacia fuentes de descarga de corona y/o barrera y/o fuentes de inyección de plasma. Con estas técnicas de fuente pueden conseguirse elevadas tasas de separación y con ello recubrimientos económicos. La capa se hace blanda en cuanto a estructura y, por medio de esto, puede adaptarse de forma especialmente ventajosa en la región interior a las características de la goma de limpiaparabrisas.

Los procedimientos PVD descritos y procedimientos CVD pueden aplicarse en cada caso aisladamente o juntos en diferentes combinaciones. Si se aplican varios procedimientos diferentes, es ventajoso aplicar a la región de capa interior procedimientos con los que pueden crearse un rápido crecimiento de capa y capas blandas, adaptadas al material de la goma de limpiaparabrisas. Para la región exterior más dura y más fina son adecuados procedimientos con los que pueden crearse, con un menor crecimiento de capa, capas duras resistentes al desgaste. El recubrimiento se enlaza con preferencia con un proceso continuo de producción, con lo que pueden ahorrarse espacio, tiempo y costes. Para esto son especialmente adecuados conceptos de circulación en los que las gomas de limpiaparabrisas se extruyen en la barra y, mediante la cámara de vacío o cámara de reacción bombeada diferencialmente a presión atmosférica, se guían a lo largo de las fuentes de recubrimiento.

Dibujo

Se obtienen otras ventajas de la siguiente descripción detallada. En el dibujo se ha representado un ejemplo de ejecución de la invención.

La única figura 1 muestra una goma de limpiaparabrisas y una fuente de plasma esquemática, aquí: una fuente de inyección de plasma.

Descripción de los ejemplos de ejecución

En la figura 1 se ha representado esquemáticamente una fuente de plasma 20 con un ánodo anular 32 y un cátodo 34 en forma de barra. A un lado de la fuente de plasma 20 se alimenta un gas de plasma 36, que circula a través del ánodo 32 a lo largo del cátodo 34 y con ello se pasa a un estado de plasma o se excita hasta obtener un plasma caliente 30. El plasma 30 se conforma de forma correspondiente mediante una tobera 38. Para evitar que el cátodo 34, el ánodo 32 y la tobera 38 se quemen o fundan, éstos se refrigeran mediante canales de agua de refrigeración 40, 42.

Al plasma 30 se alimenta en la región del ánodo 32 un gas monomérico 44, que es fragmentado por el plasma 30 y lanzado en la dirección de una goma de limpiaparabrisas 10. La goma de limpiaparabrisas 10 es guiada a una distancia 46 en la dirección 52 a lo largo del plasma 30, de tal modo que el gas monomérico 90 fragmentado tiene tiempo para pre-reaccionar en su camino hacia la goma de limpiaparabrisas 10. Sin embargo, también es posible que la goma de limpiaparabrisas 10 sea guiada a través del plasma 30 y con ello se recubra. El gas monomérico 90 fragmentado se deposita sobre la goma de limpiaparabrisas 10 y reacciona sobre su superficie 48 para formar un sistema de capa 50 altamente reticulada. También es posible que, en lugar de al gas monomérico 44 se alimente al plasma 30 un material de recubrimiento pulveriforme, se lance recargado por fusión por el mismo en la dirección de la goma de limpiaparabrisas 10 y forme sobre su superficie 48, con o sin reacción química, un sistema de capas o una única capa.

En el caso de una variante se han dispuesto varias fuentes de plasma en una fila, a lo largo de las cuales se guía la goma de limpiaparabrisas 10 en la dirección 52. Para conseguir en dirección perpendicular con relación a la goma de limpiaparabrisas 10 en el interior del sistema de capa 50 diferentes características de material, las fuentes de plasma se hacen funcionar con diferentes composiciones gaseosas o concentraciones gaseosas. También es posible que las fuentes de plasma funcionen con una potencia de diferente magnitud o se dispongan a diferentes distancias respecto a la goma de limpiaparabrisas 10.

Con las diferentes fuentes de plasma pueden obtenerse muchas capas finas, diferentes y consecutivas, también llamada capa múltiple, y/o una capa de gradiente en la que se modifican continuamente los parámetros de material y las características de material, de forma correspondiente a uno o varios gradientes químicos. La capa de gradiente se obtiene mediante fuentes de plasma dispuestas consecutivamente con una separación correspondientemente reducida o por medio de que la goma de limpiaparabrisas 10 se guía, de forma correspondientemente rápida, a lo largo de las fuentes de plasma. Los materiales de recubrimiento se mezclan con ello sobre la superficie 48 de la goma de limpiaparabrisas 10. Asimismo los gases monoméricos 90 fragmentados pueden mezclarse ya antes de que incidan en la goma de limpiaparabrisas 10, mediante corrientes generadas o mediante ángulos de radiación correspondientes de las fuentes de plasma. También es posible que la goma de limpiaparabrisas 10 siga moviéndose paso a paso, las fuentes de plasma se hagan funcionar mutuamente de forma igual, pero la composición gaseosa y/o la alimentación de energía se modifiquen a lo largo del tiempo, para crear una capa de gradiente o una capa múltiple. Sin embargo, un proceso continuo de recubrimiento puede enlazarse de forma más favorable con un proceso de producción de una goma de limpia-
parabrisas 10.

Para conseguir una mejor sujeción del sistema de capas 50, en un primer paso puede aplicarse una capa de agente adherente sobre la goma de limpiaparabrisas 10. A continuación se aplica después una capa de gradiente o una capa múltiple. El sistema de capas 50 se cierra con una capa dura, fina y resistente al desgaste. También es posible que la goma de limpiaparabrisas 10 sólo se recubra con una capa de gradiente o sólo con una capa múltiple.

El sistema de capas 50 es elásticamente blanda en la región interior sobre la goma de limpiaparabrisas 10 y, de este modo, está adaptado a las características de material de la goma de limpiaparabrisas 10 formada casi siempre con un elastómero. En la dirección perpendicular con relación a la goma de limpiaparabrisas 10, aumenta la dureza hasta la capa más externa. De este modo se obtiene un sistema de capas 50 resistente al desgaste, flexible en sí mismo, que puede adaptarse a deformaciones de la goma de limpiaparabrisas 10 y está unido con seguridad y durante mucho tiempo a la goma de limpiaparabrisas 10. Aparte de un aumento de dureza continuo en el interior del sistema de capas 50, puede ser adecuado variar entre planos de capa duros y blandos, por ejemplo blando, duro, blando, duro, para con ello mejorar la elasticidad del sistema de capas y/o eliminar tensiones. El sistema de capas 50 tiene con preferencia un grosor de entre 200 nm y 2 \mum.

Una instalación de recubrimiento que funciona en vacío puede estar enlazado con un proceso de producción de una goma de limpiaparabrisas 10. El elastómero se extruye en un primer paso en un dispositivo para formar una goma de limpiaparabrisas 10 en forma de barra. A continuación funciona la goma de limpiaparabrisas 10 en la instalación de recubrimiento. En la región central de la instalación de recubrimiento se encuentra una cámara de recubrimiento, unida a bombas de alto vacío, con fuentes de recubrimiento.

Las bombas de alto vacío se destruyen si funcionan a presión ambiental. Para evitar esto se han dispuesto, en la región delantera y en la trasera de la instalación de recubrimiento, cámaras de pre-vacío unidas a bombas de vacío grosero. Las bombas de vacío, en especial las bombas de alto vacío, están dispuestas en la región superior de la instalación de recubrimiento, con lo que las partículas gruesas descendentes del material de recubrimiento que pudieran aparecer no entran en las bombas de vacío y no destruyen las mismas. Las fuentes de plasma pueden estar dispuestas con ello por encima de la ejecución del sustrato o a los lados de la cámara de recubrimiento, y recubrir simultáneamente por ambas caras del sustrato o sucesivamente primero una cara y después la otra.

Después de la instalación de recubrimiento se divide la goma de limpiaparabrisas 10 en un dispositivo en longitudes requeridas. Esto puede realizarse, en otra ejecución ventajosa, también antes de la instalación de recubrimiento.

Claims

1. Procedimiento de recubrimiento de una goma de limpiaparabrisas (10) de material elastomérico, en el que mediante un procedimiento físico y/o químico de deposición de vapor se genera y activa un material de recubrimiento (90) en forma de vapor mediante un plasma y/o láser, y se forma una capa protectora (50) resistente al desgaste con buenas características de deslizamiento sobre la superficie (48) de la goma de limpiaparabrisas, caracterizado porque la capa protectora (50) tiene un grosor de entre 200 nm y 2 \mum y porque mientras se recubre la goma de limpiaparabrisas los parámetros de proceso se modifican fácilmente, de tal forma que en la región interior sobre la goma de limpiaparabrisas se obtiene, en un proceso, un sistema de capas elástico-blando, adaptado a las características de la goma de limpiaparabrisas y resistente al desgaste, duro hacia
fuera.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los planos de capa duros y blandos varían, por ejemplo blando, duro, blando, duro.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la dureza de la capa protectora aumenta hacia fuera como capa de gradiente, por medio de que durante el recubrimiento los parámetros de proceso varían de forma fluida.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los parámetros de proceso se modifican escalonadamente y se aplica una capa múltiple (14).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para cerrar se aplica una capa hidrófoba y/o lubricante en seco, cuyo ángulo marginal de humedecimiento por agua es de entre 60º y 150º, con preferencia de 90º.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la goma de limpiaparabrisas (10) se pre-trata apoyada por plasma con una regulación de microondas a 13,56 Mhz, aplicándose a la goma de limpiaparabrisas (10) una tensión previa a través de un electrodo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al principio se aplica a la goma de limpiaparabrisas (10) una capa de agente adherente fina de 10 nm de materiales metálicos, orgánicos y/o con contenido de silicio.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de recubrimiento se activa mediante un plasma (30) que se genera con una fuente de frecuencia a una frecuencia de entre 50 KHz y 2,45 GHz, y porque al plasma (30) en la región de un ánodo (32) se alimenta un gas monomérico (44) o un material de recubrimiento pulveriforme.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la fuente de frecuencia se hace funcionar a 2,45 GHz y con apoyo de campo magnético (ECR).

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la fuente de frecuencia se hace funcionar a 13,56 MHz.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque las fuentes de plasma se hacen funcionar de forma pulsatoria.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la goma de limpiaparabrisas (10) al principio se recubre fuera del plasma (30) con una capa más blanda, adaptada a la goma de limpiaparabrisas (10) y al final en el plasma (30) con una capa más dura, más resistente al desgaste.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de recubrimiento se activa mediante un láser y la goma de limpiaparabrisas (10) sólo se recubre en una región, con la que entra en contacto con el parabrisas.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la goma de limpiaparabrisas (10) se recubre a presión ambiente o vacío reducido mediante un procedimiento de inyección de plasma, en el que se utilizan una fuente catódica hueca, una fuente de descarga corona y/o de barrera.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recubrimiento se realiza apoyado por plasma y se expanden iones procedentes del vapor activado a través de un electrodo dispuesto detrás de la goma de limpiaparabrisas (10), que presenta una tensión previa, sobre la capa protectora (50).

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque la tensión previa se aplica de forma pulsatoria, siendo la frecuencia pulsatoria de entre 10 KHz y unos pocos MHz.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque la frecuencia pulsatoria es de entre 50 y 250 KHz.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está enlazado con un flujo de producción continuo, que se materializa con una instalación de circulación bombeada diferencialmente, en la que en la región delantera y en la trasera de la instalación de recubrimiento están dispuestas cámaras de pre-vacío unidas a bombas de vacío grosero y en la región superior de la instalación de recubrimiento bombas de alto vacío.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque se han dispuesto varias fuentes de plasma consecutivamente en una fila, a lo largo de la cual se guía la goma de limpiaparabrisas (10) y que se hacen funcionar con diferentes composiciones gaseosas o concentraciones gaseosas.