WO2017208101A1 - Verfahren zur herstellung eines bauteils und ein nach dem verfahren hergestelltes bauteil - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines bauteils und ein nach dem verfahren hergestelltes bauteil Download PDF

Info

Publication number
WO2017208101A1
WO2017208101A1 PCT/IB2017/052897 IB2017052897W WO2017208101A1 WO 2017208101 A1 WO2017208101 A1 WO 2017208101A1 IB 2017052897 W IB2017052897 W IB 2017052897W WO 2017208101 A1 WO2017208101 A1 WO 2017208101A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
passivation
component
protective layer
layer
component body
Prior art date
Application number
PCT/IB2017/052897
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gunter Heiche
Peter König
Original Assignee
Leistchamm Beteiligungen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leistchamm Beteiligungen Ag filed Critical Leistchamm Beteiligungen Ag
Publication of WO2017208101A1 publication Critical patent/WO2017208101A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00—Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/16—Pretreatment, e.g. desmutting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • B23K2101/35—Surface treated articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166—Multilayered materials
    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/10—Use of solutions containing trivalent chromium but free of hexavalent chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
    • C25D11/08—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used containing inorganic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment
    • C25D11/246—Chemical after-treatment for sealing layers

Definitions

  • Metal surfaces with a passivation layer provided to protect them from external influences, in particular contamination or oxidation.
  • An object of the present application is to
  • a method of manufacturing a component the following
  • the quality of the passivation layer can be increased.
  • a low viscosity of the passivation solution layer which is in particular lower than the water viscosity, formation of dripping noses and unevenness on the passivation layer can be avoided.
  • the component body may be as an aluminum sheet body
  • the component body may also be formed as an aluminum casting.
  • the process is suitable for both aluminum sheet metal parts as well as for aluminum castings, so that with the process aluminum castings as well
  • a pickling step may be performed prior to anodizing.
  • a mordant NaOH As a mordant NaOH,
  • Concentration of about 45 g / 1 can be used. Of the Pickling process can be carried out at a temperature of 40 ° C.
  • the pickling step can increase the quality of the anodized layer, in particular in the aluminum sheet metal components.
  • the component body may be substantially planar, in particular plate-shaped.
  • Sheet-formed components are widely used in industry, and may be used as plates or as flat covers, for example.
  • the Nomraleloxalverfahrn can thus be carried out in a simple manner at room temperature.
  • the anodization can be carried out in a so-called hard anodizing process.
  • the anodizing temperatures are at anodizing at about 0 to 5 ° C.
  • the Harteloxal compiler allows to obtain Eloxal harshen with great hardness.
  • a subsequent step with the Harteloxalvon allows to obtain Eloxal harshen with great hardness.
  • Cr (III) passivation can be used for passivation.
  • SurTec® 650 from SurTec or JUBOCoat 1300 from Jubo Technologies can be used. Passivation can be carried out reliably and inexpensively with Cr (III) passivation.
  • Protective layer is scanned locally such that on the surface of the component body, the exposed position is generated with a predefined surface and with a predefined shape.
  • Passivation layer can by tampon print or by
  • stamping or spotting done Due to the design of the tool as a tamping tool or stamping or dabbing tool, the passivation layer can be easily located locally on the exposed surface of the
  • Component body can be applied without damaging the component.
  • the amount of passivation used and the tool are adjusted so that the passivation layer is bounded laterally on the exposed surface of the component body.
  • the lateral limitation of the passivation layer on the exposed surface eliminates the need for another immersion step to remove passivation residues.
  • a component is provided.
  • the component has a surface-formed component body with a surface, a through
  • At least one vacant spot is a closed one
  • Passivation layer whose conductivity is greater than that of the protective layer.
  • the specified component can be produced in a simple and particularly cost-effective manner by a method according to the first aspect.
  • the component is characterized by high corrosion resistance.
  • Sheeted components are widely used in the industry, and may be used as plates or flat covers, for example.
  • the component body may be as an aluminum sheet body
  • the component body can also be used as a
  • the passivation layer may also be formed as a metal fluoride-based passivation layer, in particular a Zr / F passivation layer.
  • Fig. 1 shows schematically a first step of a
  • Fig. 2 shows schematically a further step of a
  • Fig. 3 shows schematically a further step of
  • Fig. 6 shows schematically a component according to a
  • FIG. 1 shows schematically a first step of a
  • a main body 2 of the component 1 is provided.
  • FIG. 1 shows a schematic section of the component body 2 of the component 1 with a smooth surface 3 immediately after the first method step has been carried out.
  • an aluminum sheet body is provided in this example.
  • a cast aluminum body is provided as a component body.
  • a component material can also be an aluminum alloy
  • a protective layer 4 is produced on the surface 3 of the component body 2 by electrolytic oxidation of the surface 3 of the component body 2.
  • the component body 2 is oxidized in an electrolytic oxidation bath, so that substantially the entire surface 3 of the component body 2 is provided with an anodized layer forming the protective layer 4.
  • an anodizing process which, in addition to the immediate oxidation process, comprises one or more pretreatment steps and one or more post-treatment steps.
  • the degreasing may be chemically in a mildly alkaline environment, for example with a pH of about 9 to 10
  • Rinsing during pretreatment, i. before anodizing, can be done with simple tap or technically pure water.
  • the decapping can be done in a sulfuric acid with a
  • a pickling step may additionally be carried out before anodizing.
  • Caustic soda in particular with a concentration of about 70 g / l
  • stone preventers in particular Alfisatin 338 with a concentration of about 45 g / l can be used as the mordant.
  • the pickling process can be carried out at a temperature of about 40 ° C
  • the pickling step can increase the quality of the anodized aluminum sheet metal components.
  • the aftertreatment steps may include one or more of the following steps: rinsing,
  • Anodizing can be carried out with demineralized or demineralized water and at a temperature of about 20 ° C to 35 ° C, especially at room temperature
  • the densification can be carried out in a weakly acidic concentrate, in particular BONDERITE M-ED 11007 ANODIZING SEAL, which is also known under the name P3 Almeco SLT, with a
  • the warm rinse can be carried out with demineralized or demineralized water at a temperature of about 60 ° C to 70 ° C.
  • a so-called hard anodizing process is used for anodizing.
  • the anolyte temperatures during the anodizing process are at a temperature of about 0 ° C to 5 ° C and the layer hardness of the anodizing reach about 350 to 550 HV.
  • Harteloxalvons falls another thermal step of the "hot compression" away.
  • the protective layer 4 on the surface 3 is shown in FIG. 2
  • the protective layer 4 is formed by an anodized layer of the thickness of 5 ⁇ .
  • thicker Eloxal layers in particular with a thickness of up to 20 ⁇ , and even more particularly in a thickness range of about 5 ⁇ to 10, can be provided.
  • the concentration of the electrolyte solution is chosen so low that the component 1 does not need to be rinsed off after anodizing.
  • a control step for controlling the protective layer quality is carried out, in which the protective layer 4 is applied
  • Protective layer 4 locally removed such that the component body 2 is exposed locally at one or more locations.
  • FIG. 3 shows such an exposed point 5 with an exposed surface 6 of the component body 2.
  • the local removal of the protective layer 4 takes place in this example by a laser. This is a focused
  • Laser beam with a power density of about 10 7 W / cm 2 directed to the anodized surface 3 of the component body 2 and scanned the vacant location of the surface 3 in such a way that on the surface 3 of the component body 2, the exposed point 5 is generated with a predefined surface and shape.
  • FIG. 4 shows schematically a passivation step according to an embodiment.
  • the exposed surface 6 is passivated at the exposed point 5 of the component body 2.
  • Passivation solution layer 9 is provided.
  • the passivation material used is SurTec® 650 from SurTec at a concentration of about 100 ml / l.
  • JUBOCoat 1300 from Jubo Technologies is used at a concentration of about 40.
  • Fig. 5 shows schematically a component according to a
  • the component 1 has a component body 2 with a surface 3, which is a closed one produced by anodizing
  • the tool 7 is a
  • Tamponierwerkmaschine or stamping or dabbing tool formed.
  • the application of the passivation layer 10 takes place by pad printing or by stamping or spotting.
  • the shape or the size of the tool 7 is adapted to the shape or the size of the exposed areas 5 such that the passivation material essentially covers only the exposed area 6 of the component body 2 and the separation limit 1 1 substantially
  • Passivation layer thickness about 150 nm.
  • Passivation layers up to a layer thickness of about 200 nm to 400 nm can be produced by the tamponizing process.
  • the shape or size of the tool 7 is adapted to the shape or size of the exposed locations 5 such that the passivation material extends slightly beyond the exposed surface 6 of the component body 2 and the separation boundary 11 at least partially on the anodized surface 3 of the component body 2 is located, as shown in Fig. 6.
  • multiple components are placed on a rack and processed as one batch at a time.
  • at least some of the process steps take place automatically or semi-automatically, so that components can be manufactured with high throughput.
  • the components are automatically removed from the frame and placed in a laser station for local removal of the anodization layer
  • Packaging packed In one embodiment, prior to packaging of the
  • Component is carried out a control step for controlling the passivation, in which the passivation layer 9 is optically and / or electrically tested.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Bauteil sind vorgesehen. Das Verfahren zur Herstellung des Bauteils umfasst: Bereitstellen eines Bauteilkörpers (2), Erzeugen einer Schutzschicht (4) an einer Oberfläche (3) des Bauteilkörpers (2) durch Eloxieren, lokales Entfernen der Schutzschicht (4) mit einem Laser, so dass eine freigelegte Stelle (5) mit einer freigelegten Fläche (6) des Bauteilkörpers (2) erzeugt wird. Ferner umfasst das Verfahren lokales Auftragen einer Passivierungsschicht (10) zur Passivierung der freigelegten Fläche (6) des Bauteilkörpers (2) mit einem an die Form und an die Größe der freigelegten Stelle (5) angepassten und mit einer dünnflüssigen Passivierungslösungsschicht (9) versehenen Werkzeug (7).

Description

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und ein nach dem Verfahren hergestelltes Bauteil
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines Bauteils und ein nach dem Verfahren
hergestelltes Bauteil.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Bauteilen bekannt, in denen Bauteile mit einer Schutzschicht versehen werden.
Insbesondere sind Verfahren bekannt, in denen Metallbauteile einer Passivierung unterzogen werden. Dabei werden
Metalloberflächen mit einer Passivierungsschicht versehen, um sie vor äußeren Einflüssen, insbesondere Kontamination bzw. vor Oxidation zu schützen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein
Herstellverfahren zur Herstellung eines Metallbauteils anzugeben, das eine einfache und kostensparende Herstellung des Metallbauteils erlaubt. Es ist auch eine Aufgabe, ein Metallbauteil bereitzustellen, das einfach und kostensparend herstellbar ist.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils bereitgestellt, das folgende
Verfahrensschritte umfasst:
- Bereitstellen eines Bauteilkörpers,
- Erzeugen einer Schutzschicht an einer Oberfläche des
Bauteilkörpers durch Eloxieren,
- lokales Entfernen der Schutzschicht mit einem Laser, so dass eine freigelegte Stelle des Bauteilkörpers erzeugt wird.
- lokales Auftragen einer Passivierungsschicht zur
Passivierung der freigelegten Fläche des Bauteilkörpers mit einem an die Form und an die Größe der freigelegten Stelle angepassten und mit einer dünnflüssigen
Passivierungslösungsschicht versehenen Werkzeug.
Durch die Anpassung des Werkzeugs an die freigelegte Stelle des Bauteils kann das Bauteil kostengünstig und
materialsparend hergestellt werden. Insbesondere kann dadurch ein nachfolgender Tauchschritt zur Auftragung der
Passivierungsschicht vermieden werden.
Durch Dünnflüssigkeit, sprich durch niedrige Viskosität der Lösung der Passivierungslösungsschicht, kann die Qualität der Passivierungsschicht erhöht werden. Bei einer niedrigen Viskosität der Passivierungslösungsschicht, die insbesondere niedriger als die Wasserviskosität ist, kann Bildung von Tropfnasen und Unebenheiten auf der Passivierungsschicht vermieden werden.
Durch die Verwendung des Laserstrahls können vordefinierte Stellen der Oberfläche des Bauteilkörpers präzise freigelegt werden .
Der Bauteilkörper kann als ein Aluminium-Blechkörper
ausgebildet sein. Der Bauteilkörper kann auch als Aluminium- Gusskörper ausgebildet sein. Das Verfahren eignet sich sowohl für Aluminium-Blechteile als auch für Aluminium-Gussteile, so dass mit dem Verfahren Aluminium-Gussbauteile als auch
Aluminium-Blechbauteile gefertigt werden können.
Insbesondere wenn der Bauteilkörper als Aluminium-Blechkörper ausgebildet ist, kann vor dem Eloxieren ein Beizschritt durchgeführt werden. Als Beizmittel kann dabei NaOH,
insbesondere mit einer Konzentration von etwa 70 g/1, und Steinverhinderer, insbesondere Alfisatin 338 mit einer
Konzentration von etwa 45 g/1 eingesetzt werden. Der Beizvorgang kann bei einer Temperatur von 40°C durchgeführt werden .
Durch den Beizschritt kann die Qualität der Eloxalschicht, insbesondere bei den Aluminium-Blechbauteilen, erhöht werden.
Der Bauteilkörper kann im Wesentlichen flächig, insbesondere plattenförmig ausgebildet sein.
Flächig ausgebildete Bauteile finden breite Verwendung in der Industrie, und können beispielswese als Platten bzw. als flache Deckel verwenden werden.
Das Eloxieren kann in einem sogenannten Normaleloxalverfahre durchgeführt werden. Bei einem Normaleloxalverfahren liegen Eloxaltemperaturen während des Eloxalprozesses bei einer Temperatur von etwa 18 °C bis 20 °C und die Schichthärten der Eloxalschicht erreichen etwa 300 bis 400 HV.
Das Nomraleloxalverfahrn kann somit auf einfache Weise bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
Das Eloxieren kann in einem sogenannten Harteloxalverfahren durchgeführt werden. Bei einem Harteloxalverfahren liegen die Eloxaltemperaturen beim Eloxieren bei etwa 0 bis 5°C.
Das Harteloxalverfahren erlaubt es, Eloxalschichten mit großer Härte zu erhalten. Darüber hinaus kann durch die Verwendung des Harteloxalverfahrens ein nachfolgender Schritt mit
Heißverdichten entfallen.
Für das Passivieren kann eine Cr(III)-Passivierung verwendet werden. Insbesondere kann surTec® 650 der Firma SurTec oder JUBOCoat 1300 der Firma Jubo Technologies eingesetzt werden. Mit der Cr ( III ) -Passivierung kann die Passivierung zuverlässig und kostengünstig durchgeführt werden.
Für das Passivieren kann eine Multimetallpassivierung d.h eine für Multimetallflächenbehandlung geeignete Passivierung, insbesondere auf Basis von Chrom(III), wie beispielswese SurTec® 609 GV bzw. ZetaCoat der Firma SurTec verwenden werden .
Durch die Multimetallpassivierung können auch Bauteilkörper mit Multimetalloberflächen zuverlässig passiviert werden.
Für die Passivierung kann auch eine auf Metallfluoride basierte Passivierung, insbesondere eine Zr/F-Passivierung verwenden werden.
Die Verwendung der auf Metallfluoride basierten Passivierung ermöglicht eine chromfreien Passivierung, wodurch die
Umweltbelastung bzw. der Aufwand bei der Abwasseraufbereitung minimiert werden kann.
Zum lokalen Entfernen der Schutzschicht kann ein fokussierter Laserstrahl auf die Schutzschicht gerichtet und die
Schutzschicht derart lokal abgescannt wird, dass auf der Oberfläche des Bauteilkörpers die freigelegte Stelle mit einer vordefinierter Fläche und mit einer vordefinierten Form erzeugt wird.
Durch das Abscannen der Oberfläche des Bauteilkörpers mit dem fokussierten Laserstrahl können vordefinierte Stellen
beliebiger Form präzise freigelegt werden. Insbesondere bei flächigen Bauteilen können die freizulegenden Stellen ohne Änderung der fokalen Ebene des Laserstrahls abgescannt werden. Das Werkzeug kann als ein Tamponierwerkzeug bzw. Stempel- oder Tupfwerkzeug ausgebildet sein und das Auftragen der
Passivierungsschicht kann durch Tamponprint bzw. durch
Aufstempeln oder Auftupfen erfolgen. Durch die Ausbildung des Werkzeugs als Tamponierwerkzeug bzw. Stempel- oder Tupfwerkzeug kann die Passivierungsschicht auf einfache Weise lokal auf der freigelegten Fläche des
Bauteilkörpers aufgebracht werden, ohne dabei das Bauteil zu beschädigen .
Die Menge der verwendeten Passivierung und das Werkzeug sind so angepasst, dass die Passivierungsschicht lateral auf die freigelegte Fläche des Bauteilkörpers begrenzt ist. Durch die laterale Begrenzung der Passivierungsschicht auf die freigelegte Fläche entfällt ein weiterer Tauchschritt zur Beseitigung von Passivierungsüberresten .
Das Verfahren kann eine oder mehrere Kontrollschritte zur Kontrolle der Schutzschichtqualität und/oder der
Passivierungsqualität umfassen.
Durch die Kontrollschritte kann die Qualität der
entsprechenden Schichten sichergestellt werden.
Nach dem Auftragen der Passivierung kann Abtrocknen mit
Warmluft durchgeführt werden. Nach dem Abtrocknen mit Warmluft kann der Bauteil verpackt und verschifft werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Anmeldung ist ein Bauteil vorgesehen. Das Bauteil weist einen flächig ausgebildeten Bauteilkörper mit einer Oberfläche auf, die eine durch
Eloxieren hergestellte geschlossene Schutzschicht sowie wenigstens eine von der Schutzschicht freigelegte Stelle mit Rändern aufweist, wobei an den Rändern der wenigstens einen von der Schutzschicht freigelegten Stellen
Laserabtragungsspuren vorgesehen sind, und wobei die
wenigstens eine freigelegte Stelle eine geschlossene
Passivierungsschicht aufweist, deren Leitfähigkeit größer ist als diejenige der Schutzschicht.
Das angegebene Bauteil kann auf einfache und besonders kostengünstige Weise nach einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt hergestellt werden. Zudem zeichnet sich das Bauteil durch hohe Korrosionsbeständigkeit aus.
Flächig ausgebildete Bauteile finden breite Verwendung in der Industrie, und können beispielswese als Platten oder flache Deckel verwenden werden.
Der Bauteilkörper kann als ein Aluminium-Blechkörper
ausgebildet sein. Der Bauteilkörper kann auch als ein
Aluminium-Gusskörper ausgebildet sein.
Das Bauteil lässt sich sowohl auf Basis eines Aluminium- Blechkörpers als auch auf Basis eines Aluminium-Gusskörpers auf einfache und kostengünstige Weise herstellt.
Die Passivierungsschicht kann als eine Cr (III)- Passivierungsschicht ausgebildet sein. Die Cr ( III ) -Passivierungsschicht ermöglicht eine zuverlässige und kostengünstige Passivierung des Bauteils.
Die Passivierungsschicht kann auch als eine auf Metallfluoride basierte Passivierungsschicht, insbesondere Zr/F- Passivierungsschicht ausgebildet sein.
Die auf Metallfluoride basierte Passivierungsschicht
ermöglicht eine chromfreie Passivierung, wodurch die
Umweltbelastung bzw. der Aufwand bei der Abwasseraufbereitung minimiert werden kann.
Die beispielhaften Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen ersten Schritt eines
Herstellverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 zeigt schematisch einen weiteren Schritt eines
Herstellverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 zeigt schematisch einen weiteren Schritt eines
Herstellverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 zeigt schematisch einen Passivierungsschritt nach einem Ausführungsbeispiel ,
Fig. 5 zeigt schematisch ein Bauteil nach einem
Passivierungsschritt nach einem Ausführungsbeispiel, und
Fig. 6 zeigt schematisch ein Bauteil nach einem
Passivierungsschritt nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 1 zeigt schematisch einen ersten Schritt eines
Herstellverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In dem ersten Schritt wird ein Grundkörper 2 des Bauteils 1 bereitgestellt.
In Fig. 1 wird ein schematischer Ausschnitt des Bauteilkörpers 2 des Bauteils 1 mit einer glatten Oberfläche 3 unmittelbar nach der Durchführung des ersten Verfahrensschrittes gezeigt.
Als Grundkörper 2 wird in diesem Beispiel ein Aluminium- Blechkörper vorgesehen. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird als Bauteilkörper ein Aluminium-Gusskörper vorgesehen. Als Bauteilmaterial kann auch eine Aluminiumlegierung
vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der
Bauteilkörper 2 auch andere Metalle bzw. Metalllegierungen aufweisen . In einem Ausführungsbeispiel wird in einem
Vorbehandlungsschritt der Bauteilkörper 2 einem
Reinigungsschritt und/oder einem Beizschritt unterzogen.
Fig. 2 zeigt schematisch einen weiteren Schritt eines
Herstellverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In dem weiteren Verfahrensschritt wird eine Schutzschicht 4 an der Oberfläche 3 des Bauteilkörpers 2 durch elektrolytische Oxidation der Oberfläche 3 des Bauteilkörpers 2 erzeugt.
Dabei wird der Bauteilkörper 2 in einem elektrolytischen Oxidationsbad oxidiert, so dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche 3 des Bauteilkörpers 2 mit einer die Schutzschicht 4 bildenden Eloxalschicht versehen wird. Man spricht daher von einem Eloxalprozess , der neben dem unmittelbaren Oxidationsprozess eine oder mehrere Vorbehandlungsschritte und eine oder mehrere Nachbehandlungsschritte umfasst.
Die Vorbehandlungsschritte können insbesondere einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: Entfetten, Spülen und Dekapieren .
Das Entfetten kann chemisch in einer mildalkalischen Umgebung, beispielsweise mit einem pH-Wert von etwa 9 bis 10
durchgeführt werden. Insbesondere kann das Entfetten in einer Alficlean-139-Lösung mit einer Konzentration von etwa 50 g/1 erfolgen .
Das Spülen während der Vorbehandlung, d.h. vor dem Eloxieren, kann mit einfachem Leitungswasser bzw. technisch reinem Wasser erfolgen .
Das Dekapieren kann in einer Schwefelsäure mit einer
Konzentration von etwa 230 g/1 und mit einem
Deoxidationsmittel, insbesondere mit Ammoniumpersulfat mit einer Konzentration von etwa 10 g/1 bei etwa 23°C erfolgen.
Bei Aluminium-Blechkörpern kann vor dem Eloxieren zusätzlich ein Beizschritt durchgeführt werden. Als Beizmittel kann dabe Natronlauge, insbesondere mit einer Konzentration von etwa 70 g/1, und Steinverhinderer, insbesondere Alfisatin 338 mit einer Konzentration von etwa 45 g/1 eingesetzt werden. Der Beizvorgang kann bei einer Temperatur von etwa 40°C
durchgeführt werden.
Durch den Beizschritt kann bei den Aluminium-Blechbauteilen die Qualität der Eloxalschicht erhöht werden. Die Nachbehandlungsschritte können insbesondere einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: Spülen,
Heißverdichten, Warmspülen und Trocknen.
Das Spülen während der Nachbehandlung, d.h. nach dem
Eloxieren, kann mit demineralisiertem bzw. vollentsalztem Wasser durchgeführt werden und bei einer Temperatur von etwa 20°C bis 35°C, insbesondere bei Raumtemperatur erfolgen
Das Heißverdichten kann in einem schwach sauren Konzentrat, insbesondere BONDERITE M-ED 11007 ANODIZING SEAL, das auch unter dem Namen P3 Almeco SLT bekannt ist, mit einer
Konzentration von etwa 1 bis 3 g/1, bei einer Temperatur von über etwa 90°C erfolgen.
Das Warmspülen kann mit demineralisiertem bzw vollentsalztem Wasser bei einer Temperatur von etwa 60°C bis 70°C erfolgen.
Beim Eloxieren wird Schwefelsäure mit einer Konzentration von etwa 180 g/1 und Oxalsäure mit einer Konzentration von etwa 7 g/1 eingesetzt.
In einem Ausführungsbeispiel wird für das Eloxieren ein sogenanntes Normaleloxalverfahren angewandt. Dabei liegen Eloxaltemperaturen während des Eloxalprozesses bei etwa 18°C bis 20°C und die Schichthärten der Eloxalschicht erreichen etwa 300 bis 400 HV.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird für das Eloxieren ein sogenanntes Harteloxalverfahren angewandt. Dabei liegen die Eloxaltemperaturen während des Eloxierprozesses bei einer Temperatur von etwa 0°C bis 5°C und die Schichthärten der Eloxalschicht erreichen dabei etwa 350 bis 550 HV. Bei Verwendung des Harteloxalverfahrens fällt ein weiterer thermischer Schritt des „Heissverdichtens" weg.
Die Schutzschicht 4 an der Oberfläche 3 ist in Fig. 2
abschnittsweise dargestellt. Die Schutzschicht 4 wird durch eine Eloxal-Schicht der Dicke von 5μιη gebildet.
In anderen Ausführungsbeispiele, können dickere Eloxal- Schichten, insbesondere mit einer Dicke bis zu 20 μιη, und noch insbesondere in einem Dickenbereich von etwa 5 μιη bis 10, vorgesehen werden.
Die Konzentration der Elektrolytlösung wird so niedrig gewählt, dass das Bauteil 1 nach dem Eloxieren nicht mehr abgespült zu werden braucht.
In einem Ausführungsbeispiel wird nach dem Eloxieren ein Kontrollschritt zur Kontrolle der Schutzschichtqualität durchgeführt, in dem die Schutzschicht 4 auf
Durchschlagfestigkeit und/oder auf Wirbelstrombildung
elektrisch kontrolliert wird.
In einem darauffolgenden Verfahrensschritt wird die
Schutzschicht 4 lokal derart entfernt, dass der Bauteilkörper 2 an einer oder an mehreren Stellen lokal freigelegt wird.
In Fig. 3 ist eine solche freigelegte Stelle 5 mit einer freigelegten Fläche 6 des Bauteilkörpers 2 gezeigt. Das lokale Entfernen der Schutzschicht 4 erfolgt in diesem Beispiel durch einen Laser. Dabei wird ein fokussierter
Laserstrahl mit einer Leistungsdichte von etwa 107 W/cm2 auf die eloxierte Oberfläche 3 des Bauteilkörpers 2 gerichtet und die freizulegende Stelle der Oberfläche 3 derart abgescannt, dass auf der Oberfläche 3 des Bauteilkörpers 2 die freigelegte Stelle 5 mit vordefinierter Fläche und Form erzeugt wird.
Um die hohen Leistungsdichten zu erreichen, können als
Laserlichtquellen gütegeschaltete Gas-, Festkörper- bzw.
Halbleiterlaser eingesetzt werden.
Durch die Verwendung des scannenden Laserstrahls können vordefinierte Stellen der Oberfläche 3 präzise freigelegt werden .
Die so freigelegte Fläche 6 ist kurzzeitig aktiv und wird in dem unmittelbar darauffolgenden Passivierungsschritt
passiviert .
Fig. 4 zeigt schematisch einen Passivierungsschritt nach einem Ausführungsbeispiel .
In diesem Verfahrensschritt wird die freigelegte Fläche 6 an der freigelegten Stelle 5 des Bauteilkörpers 2 passiviert.
Für das Passivieren der freigelegten Stelle 5 wird ein
Werkzeug 7 mit einer Werkzeugoberfläche 8 verwenden, das vorher mit einer ein Passivierungsmaterial aufweisenden
Passivierungslösungsschicht 9 versehen wird.
Die Passivierungslösungsschicht 9 enthält in einem
Lösungsmittel aufgelöstes Passivierungsmaterial.
Als Passivierungsmaterial wird SurTec® 650 der Firma SurTec mit einer Konzentration von etwa 100 ml/1 verwendet. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird JUBOCoat 1300 der Firma Jubo Technologies in einer Konzentration von etwa 40 verwendet .
Das Werkzeug 7 wird an die freigelegte Stelle 5
Bauteilkörpers 2 derart aufgelegt, dass das
Passivierungsmaterial an die freiliegende Fläche
Bauteilkörpers 2 übertragen wird. Die Konzentration der Lösung wird so gewählt, dass sich eine dünnflüssige Lösung für die Passivierungslösungsschicht 9 ergibt. Durch Dünnflüssigkeit der Lösung der
Passivierungslösungsschicht 9 kann eine Bildung von Tropfnasen und Unebenheiten bei der Passivierung vermieden werden.
Fig. 5 zeigt schematisch ein Bauteil nach einem
Passivierungsschritt .
Das Bauteil 1 weist einen Bauteilkörper 2 mit einer Oberfläche 3 auf, die eine durch Eloxieren hergestellte geschlossene
Schutzschicht 4 sowie eine von der Schutzschicht freigelegte Stelle 5 aufweist. Die freigelegte Stelle 5 ist mit einer Passivierungsschicht 10 versehen, die an die Schutzschicht 4 angrenzt .
In einem Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug 7 als ein
Tamponierwerkzeug bzw. Stempel- oder Tupfwerkzeug ausgebildet. Das Auftragen der Passivierungsschicht 10 erfolgt dabei durch Tamponprint bzw. durch Aufstempeln oder Auftupfen.
Durch die Verwendung des Tamponierwerkzeugs bzw. Stempel- oder Tupfwerkzeugs kann ein separater Tauchschritt zur Passivierung sowie Passivierungsmaterial gespart werden. In einem Ausführungsbeispiel wird die Menge der verwendeten Passivierung so angepasst, dass das Bauteil nach dem Auftragen der Passivierung nicht mehr gespült werden muss .
In einem Ausführungsbeispiel werden die Form bzw. die Größe des Werkzeugs 7 der Form bzw. der Größe der freigelegten Stellen 5 derart angepasst, dass das Passivierungsmaterial im Wesentlichen nur die freiliegende Fläche 6 des Bauteilkörpers 2 bedeckt und die Trenngrenze 1 1 im Wesentlichen der
Konturlinie bzw. den Rändern der freigelegten Stelle 5 entspricht .
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt
Passivierungsschichtdicke etwa 150 nm.
Mit dem Tamponierverfahren können Passivierungsschichten bis zu einer Schichtdicke von etwa 200 nm bis 400 nm erzeugt werden .
In einem Ausführungsbeispiel werden die Form bzw. die Größe des Werkzeugs 7 der Form bzw. der Größe der freigelegten Stellen 5 derart angepasst, dass das Passivierungsmaterial etwas über die freiliegende Fläche 6 des Bauteilkörpers 2 hinausreicht und die Trenngrenze 11 wenigstens teilweise auf der eloxierten Oberfläche 3 des Bauteilkörpers 2 liegt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
In einem Ausführungsbeispiel werden bei der Durchführung von wenigstens einigen Verfahrensschritten, mehrere Bauteile auf einem Gestell angeordnet und so als eine Charge gleichzeitig bearbeitet . In einem Ausführungsbeispiel laufen wenigstens einige der Verfahrensschritte automatisch oder halbautomatisch ab, so dass Bauteile mit hohem Durchsatz gefertigt werden können. In einem Ausführungsbeispiel werden die Bauteile nach der Eloxierung dem Gestell automatisch entnommen und in eine Laserstation zur lokalen Entfernung der Eloxalschicht
befördert . Anhand von charakteristischen Laserabtragungsspuren, die der Laserstrahl an der freigelegten Stelle hinterlässt, kann auf die Verwendung des Laserabtrags für die lokale Entfernung der Schutzschicht zurückgeschlossen werden. Insbesondere kann man in der Nähe der Trenngrenze 11 zwischen der
Passivierungsschicht 10 und der Schutzschicht 4 eine
charakteristische durch den Laserabtrag verursachte wellige Struktur erkennen.
Außerdem können die Laserabtragungsspuren als mikroskopische Unebenheiten in dem zur Passivierungsschicht senkrechtem
Querschliff erkannt werden. Diese mikroskopischen Unebenheiten können während des Tamponierverfahrens zu Haftverbesserung zwischen der freigelegten Fläche und dem
Passivierungslösungsschicht beitragen.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Bauteil 1 abschließend mit Warmluft abgetrocknet und in eine kundenspezifische
Verpackung verpackt. In einem Ausführungsbeispiel wird vor der Verpackung des
Bauteils ein Kontrollschritt zur Kontrolle der Passivierung durchgeführt, in dem die Passivierungsschicht 9 optisch und/oder elektrisch geprüft wird. Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die
genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die
vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur
Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform
beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den
Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Bauteil
2 Bauteilkörper
3 Oberfläche
4 Schutzschicht
5 freigelegte Stelle
6 freigelegte Fläche
7 Werkzeug
8 Werkzeugoberfläche
9 Passivierungslösungsschicht
10 Passivierungsschicht
11 Trenngrenze

Claims

Ansprüche
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, umfassend:
- Bereitstellen eines Bauteilkörpers (2),
- Erzeugen einer Schutzschicht (4) an einer Oberfläche (3 des Bauteilkörpers (2) durch Eloxieren,
- lokales Entfernen der Schutzschicht (4) mit einem Laser so dass eine freigelegte Stelle (5) mit einer
freigelegten Fläche (6) des Bauteilkörpers (2) erzeugt wird,
- lokales Auftragen einer Passivierungsschicht (10) zur Passivierung der freigelegten Fläche (6) des
Bauteilkörpers (2) mit einem an die Form und an die Größe der freigelegten Stelle (5) angepassten und mit einer dünnflüssigen Passivierungslösungsschicht (9) versehenen Werkzeug (7).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei
der Bauteilkörper (2) als ein Aluminium-Blechkörper ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei
der Bauteilkörper (2) als ein Aluminium-Gusskörper
ausgebildet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei
vor dem Eloxieren ein Beizschritt durchgeführt wird.
. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eloxieren nach einem Harteloxalverfahren durchgeführt wird .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Passivierung eine Cr ( III ) -Passivierung verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Passivierung eine Zr/F-Passivierung verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum lokalen Entfernen der Schutzschicht (4) ein fokussierter Laserstrahl auf die Schutzschicht (4) gerichtet und die Schutzschicht derart abgescannt wird, dass auf der
Oberfläche (3) des Bauteilkörpers (2) die freigelegte Stelle (5) mit einer vordefinierter Fläche und mit einer
vordefinierten Form erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (7) als ein Tamponierwerkzeug bzw. Stempeloder Tupfwerkzeug ausgebildet ist, und wobei das Auftragen der Passivierungsschicht durch Tamponprint bzw. durch
Aufstempeln oder Auftupfen erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Menge der verwendeten Passivierung und das Werkzeug so angepasst sind, dass sich die Passivierungsschicht (10) lateral auf die freigelegte Fläche (6) des Bauteilkörpers begrenzt ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren eine oder mehrere Kontrollschritte zur
Kontrolle der Schutzschichtqualität und/oder der
Passivierungsqualität umfasst.
12. Bauteil mit einem flächig ausgebildeten Bauteilkörper (2) mit einer Oberfläche (3), die eine durch Eloxieren
hergestellte geschlossene Schutzschicht (4) sowie wenigstens eine von der Schutzschicht (4) freigelegte Stelle (5) mit Rändern aufweist, wobei an den Rändern der von der
Schutzschicht (4) freigelegten Stellen (5)
Laserabtragungsspuren vorgesehen sind, und wobei die wenigstens eine freigelegte Stelle (5) eine geschlossene
Passivierungsschicht (10) aufweist, deren Leitfähigkeit größer ist als diejenige der Schutzschicht (4).
13. Bauteil nach Anspruch 12, wobei
der Bauteilkörper (2) als ein Aluminium-Blechkörper ausgebildet ist.
14. Bauteil nach Anspruch 12, wobei
der Bauteilkörper (2) als ein Aluminium-Gusskörper ausgebildet ist.
15. Bauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Passivierungsschicht (10) als eine Cr (III)- Passivierungsschicht ausgebildet ist.
16. Bauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei
Die Passivierungsschicht (10) als eine Zr/F- Passivierungsschicht ausgebildet ist.
PCT/IB2017/052897 2016-06-03 2017-05-17 Verfahren zur herstellung eines bauteils und ein nach dem verfahren hergestelltes bauteil WO2017208101A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IBPCT/IB2016/053250 2016-06-03
IB2016053250 2016-06-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017208101A1 true WO2017208101A1 (de) 2017-12-07

Family

ID=56134412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2017/052897 WO2017208101A1 (de) 2016-06-03 2017-05-17 Verfahren zur herstellung eines bauteils und ein nach dem verfahren hergestelltes bauteil

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017208101A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022117935A1 (fr) * 2020-12-03 2022-06-09 Safran Electronics & Defense Procede de protection d'une piece en alliage a base d'aluminium
WO2022117970A1 (fr) * 2020-12-03 2022-06-09 Safran Electronics & Defense Procede de protection d'une piece en alliage a base d'aluminium contenant du cuivre

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509497C1 (de) * 1995-03-16 1996-07-25 Braun Ag Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur auf einer Bügeleisensohle oder einem Bügeleisenschuh
US20150020925A1 (en) * 2012-02-10 2015-01-22 Mecaprotec Industries Method for the surface treatment of parts made of an aluminum or magnesium alloy
WO2015082993A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of producing hot-stamped article

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509497C1 (de) * 1995-03-16 1996-07-25 Braun Ag Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur auf einer Bügeleisensohle oder einem Bügeleisenschuh
US20150020925A1 (en) * 2012-02-10 2015-01-22 Mecaprotec Industries Method for the surface treatment of parts made of an aluminum or magnesium alloy
WO2015082993A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of producing hot-stamped article

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022117935A1 (fr) * 2020-12-03 2022-06-09 Safran Electronics & Defense Procede de protection d'une piece en alliage a base d'aluminium
WO2022117970A1 (fr) * 2020-12-03 2022-06-09 Safran Electronics & Defense Procede de protection d'une piece en alliage a base d'aluminium contenant du cuivre
FR3117131A1 (fr) * 2020-12-03 2022-06-10 Safran Electronics & Defense Procede de protection d’une piece en alliage a base d’aluminium
FR3117130A1 (fr) * 2020-12-03 2022-06-10 Safran Electronics & Defense Procede de protection d’une piece en alliage a base d’aluminium contenant du cuivre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0644812B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beloten eines metallischen wabenkörpers
DE4447897B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten
DE102012202787B4 (de) Verfahren zum Lackieren eines Werkstücks
EP2301707A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lochs und Vorrichtung
DE102011050316A1 (de) Mechanisches Entschichten beschichteter Platinen
DE2436478A1 (de) Zylinder aus einer aluminiumlegierung
DE102016111941A1 (de) Verbesserte Rührreibschweissnaht-Festigkeit zwischen Stahl und Aluminium mit Oberflächenbeschichtung und vorgebildeter lokaler Textur
WO2017208101A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauteils und ein nach dem verfahren hergestelltes bauteil
EP2882887A1 (de) Oberflächenbehandlungsverfahren für bauteile aus aluminium mit einem nachweis einer unzulässigen überhitzung
DE2043676A1 (de) Verfahren zur Herstellung von bimetal tischen Lagern
DE102008012596A1 (de) Kontinuierliches Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken
DE102006017995A1 (de) Galvanisierungsverfahren für Aluminiumlegierungsmaterial
DE102015223960A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils
EP3482937A1 (de) Verfahren zum strukturieren einer oberfläche, tiefdruckform oder prägewerkzeug sowie verwendung
DE750856C (de) Verfahren zum Verschweissen zweier Schichten
DE102015012543A1 (de) Verfahren zum thermischen Fügen von zumindest zwei Aluminiumbauteilen
DE19548198C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Nach- und/oder Ausbesserung von kleinen Oberflächenschäden in einer großformatigen Preßplatte oder einem Endlosband aus Blech mit einer strukturierten Oberfläche zur Oberflächenprägung kunststoffbeschichteter Holzwerkstoff- oder Laminatplatten
DE102018212810A1 (de) Verfahren zum Schweißen eines verzinkten Kraftfahrzeugbauteils
WO2019137711A1 (de) Verfahren zur einstellung der oberflächenrauheit eines metallischen bauteils
DE2914762A1 (de) Verfahren zum anbringen einer plattierung auf einem traegerwerkstoff
DE1163115B (de) Verfahren zur Herstellung von korrosionsbestaendigen galvanischen UEberzuegen aus Chrom mit Hilfe von Zwischenschichten
EP3118354B1 (de) Verfahren zur erzeugung einer strukturierten oxidschicht sowie ein dadurch erzeugtes substrat
DE3226671A1 (de) Verfahren zur herstellung von schmuckstuecken
DE102021120263A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines beschichteten Strukturbauteils
DE202009006782U1 (de) Vorrichtung mit einer beschichteten Metallplatte

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17728935

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17728935

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1