WO2020193307A1 - Vorbehandlungsverfahren zum vorbehandeln von bauteilen vor einem galvanischen beschichten - Google Patents

Vorbehandlungsverfahren zum vorbehandeln von bauteilen vor einem galvanischen beschichten Download PDF

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WO2020193307A1
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coating
component
spark plug
pretreatment
pickling
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Milan Pilaski
Christoph Roland HOELZL
Tim Bergmann
Martina BUBRIN
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a pretreatment method for
  • the invention also relates to a coating method for coating
  • components such as spark plug housings, which consist of two or more different materials.
  • Such components often need to be coated due to the risk of severe corrosive attack in the area of application of the components, for example in the highly corrosive environment in a combustion chamber of an internal combustion engine. Due to the different materials, however, there are often restrictions when coating the component, in particular when it is pretreated before the actual coating.
  • the media used for pretreatment are usually specially adapted to one of the materials and are not suitable for multi-material components.
  • the pretreatment method with the features of claim 1 offers the advantage of a pretreatment optimized for components made of two or more materials.
  • a one-piece component is regarded as such a component, which has at least two partial areas each made of a different material.
  • Component both sufficiently activated, in particular with regard to a subsequent coating process, and at the same time not too strong attacked to avoid damage. An entire surface of the component can thus be produced with a particularly high quality.
  • the pretreatment process comprises the following steps:
  • the pretreatment process enables optimal results in terms of high quality and reproducible pretreatment to be achieved. In other words, this can result in rejects in the production of the components, provided a certain quality level
  • the surface of the components can be kept particularly small.
  • the pretreatment enables subsequent coating of materials, e.g. chromium-containing nickel steel, which otherwise cannot be coated.
  • the steps are preferably carried out one after the other in the order described above.
  • the steps take place immediately one after the other, that is to say without further possible processing steps as intermediate steps. It should be noted here that flushing, which, however, should not be viewed as a separate processing step, can advantageously take place after each of the method steps.
  • the component is preferably rinsed between two successive method steps which affect the surface of the component.
  • a strongly alkaline solution with a pH greater than or equal to 12 is preferably used for alkaline degreasing.
  • the first pickling medium is advantageously a strongly acidic medium, in particular with a pH value less than or equal to 1.
  • a strong acid such as hydrochloric acid is particularly suitable for this.
  • sulfuric acid or hydrofluoric acid can be used.
  • the pretreatment method according to the invention enables a pretreatment that is optimally tailored to components made up of several components. Not only can the individual sub-elements from which the component can be assembled, but in particular also existing ones
  • Weld seams that connect the sub-elements to one another are optimally pretreated. All of the surfaces of the partial areas or the weld seams are improved in terms of coatability or surface quality.
  • the pretreatment process thus offers a particularly active pretreatment with which, or, on the surfaces
  • oxide layers created by welding can be removed particularly well in order to obtain a perfect surface of the component.
  • pre-treatment with consistent quality is possible.
  • rejects In the pretreatment of components in large numbers, rejects can therefore be insufficient or too large, for example
  • pretreated / activated components are kept particularly low.
  • Component is connected as anode by applying an opposite voltage. This avoids the surface of the component coming into contact with increased amounts of oxygen, which usually occurs during anodic degreasing.
  • the oxygen could otherwise oxidize the surface of the component, that is, an oxide layer could be formed on it, which would be disadvantageous for possible subsequent processes, such as a coating process.
  • the pretreatment method is particularly suitable for pretreating components that are formed from a combination of at least two different steels in order to subsequently produce a particularly high-quality coating.
  • stainless steels or stainless steels are usually difficult to cover with a firm coating, especially if the pretreatment process is to be suitable for "normal" steel at the same time.
  • the present pretreatment process is suitable for a wide variety of steel grades and enables the component to be optimally prepared for subsequent manufacturing or machining processes.
  • the subclaims contain preferred developments of the invention.
  • the second pickling medium is preferably a medium which is present in a slightly acidic to neutral range.
  • a solution with a pH value of 4 to 8 is regarded as a medium in the slightly acidic to neutral range.
  • the second pickling medium particularly preferably has a pH value greater than or equal to 5 and less than or equal to 6.5.
  • the second medium preferably comprises a salt of nitric acid in order to enable a sufficiently active but not too aggressive pretreatment. Alternatively there would be one
  • the anodic pickling is particularly preferably carried out under a voltage of at least 2V and a maximum of 10V.
  • Material combinations of the component are possible, with the removal of material on the surface of the component being able to be influenced in a particularly targeted manner.
  • Cathodic degreasing is preferably carried out in an alkaline solution. It is particularly favorable if the alkaline solution is a strongly alkaline aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide. A solution with a pH value greater than or equal to 12 is regarded as a strongly alkaline aqueous solution. A surfactant can preferably also be added to optimize cathodic degreasing. It is also particularly advantageous if a voltage of at least 3V and a maximum of 15V, in particular from 5V to 10V, is applied to the component for cathodic degreasing. Thus, in terms of sufficient activation, there is still no to strong attack on the surface of the component optimal adaptation of the
  • the pretreatment method further comprises the step of: picking up the component.
  • Pickling takes place after cathodic degreasing.
  • an alkaline solution adhering to the component is removed from the cathodic degreasing step.
  • a weakly acidic solution is preferably used for pickling in order to neutralize the alkaline solution.
  • the component can thus be prepared particularly well for a possible subsequent coating.
  • the component is particularly preferably a spark plug housing of a spark plug.
  • the spark plug housing comprises a housing base body and a
  • the housing base body and the ground electrode are formed from the different materials.
  • the housing base body and the ground electrode are particularly well adapted to the respective requirements and also enable a cost-effective
  • the spark plug housing preferably furthermore comprises an external thread in order to enable the spark plug to be screwed into a corresponding internal thread. Furthermore, the spark plug housing advantageously has a hexagonal section or a
  • Polygon section to facilitate handling by means of a tool.
  • the ground electrode is made from a chromium-containing nickel steel.
  • the ground electrode is particularly preferably formed from NiCr15Fe, NiCr23Fe15, or NiCr25FeAIY. This can do that
  • Spark plug housings can be provided with a particularly resistant ground electrode in order to meet the high requirements of high-quality, high-quality spark plugs.
  • the spark plug housing is further preferably formed from “ordinary” steel, for example steel with the designation S235 or a material number from 1.0036 to 1.0038. The pretreatment process ensures an optimal, even finish
  • the spark plug housing preferably has a welded connection by means of which the housing base body and the ground electrode are connected to one another. Oxide layers that arise on the surface of the spark plug housing as a result of the welding process when the two components are welded together can be removed easily and reliably using the pretreatment process. Thus, not only can the surfaces of both
  • Sub-elements of the spark plug housing, but also the weld seam connecting them, are optimally pretreated in order to provide a particularly high-quality surface of the spark plug housing, in particular with regard to subsequent methods or processes.
  • the invention also relates to a coating method for coating components which have been pretreated by the pretreatment method. It should be noted that the pre-treatment process can be viewed as a partial process of the coating process.
  • the coating method further includes the step: producing the coating of the component.
  • any type of coating in particular electroplating, can be carried out, such as gold plating, silver plating, zinc plating or chrome plating.
  • the coating process is preferably nickel-plating. It is particularly advantageous when generating the coating
  • Nickel electrolyte takes place.
  • the nickel electrolyte advantageously has a concentration of at least 80 g / l to a maximum of 120 g / l, particularly preferably 100 g / l nickel. Due to the optimized pretreatment, a particularly high-quality and uniform coating of the
  • the coating method preferably further comprises the step:
  • the precoating is preferably carried out by means of a low
  • the low-concentration nickel electrolyte particularly preferably has a concentration of at least 10 g / l and a maximum of 50 g / l, in particular 15 g / l to 25 g / l, of nickel.
  • At least a partial area of a surface of the component is excluded from the pretreatment and / or the coating.
  • the sub-area can come.
  • the sub-area can be covered in such a way that it is protected from penetration by field lines during the pretreatment and / or the coating
  • Electric field is protected in the partial area, so is isolated from the electric field.
  • a cover element made of a resistant and / or electrically insulating material is used in part.
  • the sub-area is particularly preferred during all steps of both the pretreatment process and the
  • Frame coating carried out by means of a frame. It is particularly favorable if the component is arranged on the frame during the at least one method step. Furthermore, it is particularly advantageous if both the entire pretreatment process and the entire
  • Coating process is carried out by means of the frame. This enables the corresponding method steps to be carried out particularly simply and optimally adapted to the component.
  • a particularly high quality of the coating can be achieved after coating, since several Components can each be arranged individually on a frame at fixed positions so that they do not touch each other during the process steps. This means that several people hit each other
  • Coating process to be carried out as drum coating using a drum In this case, at least one component is arranged inside the drum during the execution of the at least one method step.
  • a drum coating is a particularly simple and
  • the frame particularly preferably has an inner anode.
  • the inner anode is preferably arranged in a through opening of the component while the at least one method step is being carried out.
  • a breathing space of the component defined by the passage opening can also be coated in a simple and reliable manner.
  • the inner anode is preferably formed from a chemically resistant material.
  • the inner anode is particularly preferably formed from platinum-coated titanium.
  • the invention thus preferably also leads to a method for producing nickel-plated spark plug housings, comprising the steps:
  • a spark plug housing with a ground electrode which is formed from at least two different materials a ground electrode of the spark plug housing being formed from a nickel steel containing chromium,
  • the invention leads to a component which by means of the
  • the component is preferably a spark plug housing of a spark plug.
  • a component coated with a coating process thus has a particularly long-lasting and high-quality coating which can reliably withstand the high loads, for example in a corrosive environment in an internal combustion engine.
  • the pre-treatment process and the subsequent coating process result in an optimal, high-quality coating of both the housing base body, the
  • FIG. 1 the invention is illustrated in FIG.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic view of a spark plug housing in use on a spark plug, the spark plug housing having been pretreated and coated by means of a coating process according to a preferred exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is a simplified schematic view of a structure for
  • Figure 3 is a simplified schematic view of the sequence of
  • FIG. 1 shows a simplified schematic view of a component which, by means of a coating method B according to a preferred
  • Embodiment of the invention was pretreated and coated.
  • the component is a spark plug housing 10.
  • the spark plug housing 10 is part of a spark plug 100 and comprises a housing base body 11 and a ground electrode 12.
  • the housing base body 11 is essentially concentric to a longitudinal axis 19 and has an external thread 16 and a hexagonal section 20.
  • External thread 16 can be screwed into the spark plug housing 10 and thus the spark plug 100 into a corresponding internal thread of a cylinder head (not shown) of an internal combustion engine.
  • the housing base body 11 is also designed to accommodate further components of the spark plug 100, such as an insulator 101, for example.
  • Housing base body 11 and ground electrode 12 are made of two
  • the ground electrode 12 is formed from a nickel steel containing chromium, more precisely NiCr15Fe.
  • the housing base body 11 is made of simple steel, more precisely steel with the designation S235.
  • a plate 17 made of a noble metal alloy is also welded to the ground electrode 12 in order to withstand the particularly high loads caused by
  • a coating of the spark plug housing 10 in the form of a nickel coating 70 is provided.
  • the nickel coating 70 is located on the entire surface of the spark plug housing 10, that is to say on its outside and also on its inside, which is defined by a through opening 15. It should be noted that the nickel coating 70 is not required on the entire inside of the spark plug housing 10. For example, a partial coating of the inside or a thinner nickel coating 70 compared to the outside is also possible.
  • the spark plug housing 10 is by means of
  • Coating method B coated Before a detailed description of the individual steps of the coating process B takes place, an arrangement and handling of the spark plug housing 10 for carrying out the coating process B will first be explained with reference to FIG.
  • the ground electrode 12 extends in
  • the coating process B according to the invention produces a particularly high-quality and durable nickel coating 70. This also withstands the subsequent bending without damage, for example without it peeling off.
  • a partial area 14 of the ground electrode 12 is covered before and during the execution of the coating method B described below.
  • the cover shields the sub-area 14 from field lines of an electric field during the coating.
  • the sub-area 14 is thus used by the coating method B.
  • a coating frame 50 is provided, as can be seen in FIG.
  • the coating frame 50 engages around the ground electrode 12 in order to achieve the cover and to hold the spark plug housing 10.
  • electrical contacting of the spark plug housing 10 takes place via it.
  • the coating frame 50 comprises a mandrel-shaped inner anode 51 which is inserted into a through opening 15 of the
  • Spark plug housing 10 is insertable.
  • Coating frames 50 are electrically insulated from one another. To the
  • a plurality of spark plug housings 10 can be arranged in the coating frame 50 in order to enable a plurality of spark plug housings 10 to be coated at the same time. For the sake of clarity and
  • spark plug housing 10 is shown in FIG. 2 for clarity.
  • the coating frame 50 By means of the coating frame 50, a defined positioning of the spark plug housing 10 is easily possible in order to avoid free movement of the spark plug housing 10 and thus a possible collision with other spark plug housings 10. In addition, handling during the coating process B is easy.
  • the coating frame 50 with the entire spark plug housing 10 can be immersed in a corresponding medium 21.
  • the medium 21 is located in each case in an open container 20. Within the container 20, an electrode 22 is also immersed in the medium 21.
  • the electrode 22 can be used as an anode or as a cathode or neutral, depending on the method step. It should be noted that all of the following
  • the spark plug housing 10 runs through the following steps in succession:
  • Steps 1 through 5 of Coating Process B are included as that
  • the spark plug housing 10 is removed from the corresponding medium 21.
  • the spark plug housing 10 is rinsed 8 after each of the method steps 1 to 7.
  • a current must be introduced into the spark plug housing 10 in order to switch the spark plug housing 10 either as an anode or as a cathode .
  • a first power supply device 25 is provided for this purpose (see FIG. 2).
  • the spark plug housing 10 is with the
  • Power supply device 25 connected to the electrode 22 in order to also be used in this initiate a current. There is also a second
  • Power supply device 25B is provided, which in the step of
  • Power supply device 25B introduced a current into the inner anode 51 in order to produce a nickel coating 70 on the inside of the spark plug housing 10 as well.
  • the coating process B enables optimal results with regard to a high quality and reproducible coating of
  • Spark plug housings 10 can be achieved. This makes it possible to meet very high qualitative requirements for the spark plug housings 10, in particular with regard to corrosion protection, in order to produce particularly long-lasting spark plugs 100.
  • the pretreatment process A enables a coating process B that is optimally adapted to the various properties of the different materials from which the spark plug housing 10 is formed.
  • a coating process B that is optimally adapted to the various properties of the different materials from which the spark plug housing 10 is formed.
  • Pretreatment method A can thus achieve a particularly high-quality and uniform nickel coating 70 of the outer areas and inner areas of the spark plug housing 10. Not only are the individual sub-elements, i.e. housing base body 11 and earth electrode 12, from which the spark plug housing 10 can be composed, but also, in particular, the welded connection 13, which connects the two sub-elements, optimally pretreated.
  • the pretreatment method A thus offers a particularly active pretreatment with which on the
  • the coating method B allows spark plug housings 10 of consistent quality with a
  • Nickel plating 70 can be coated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vorbehandlungsverfahren (A) zum Vorbehandeln von Bauteilen (10), welche jeweils aus zumindest zwei unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind, vor einem Beschichten. Das Vorbehandlungsverfahren (A) umfasst die Schritte: alkalisches Entfetten (1), chemisches Beizen (2) in einem ersten Beizmedium, anodisches Beizen (3) in einem zweiten Beizmedium, und kathodisches Entfetten (4).

Description

Beschreibung
Titel
Vorbehandlungsverfahren zum Vorbehandeln von Bauteilen vor einem galvanischen Beschichten
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorbehandlungsverfahren zum
Vorbehandeln von Bauteilen, insbesondere vor einem Beschichtungsverfahren. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Beschichtungsverfahren zum Beschichten von
Bauteilen.
Bekannt ist die Verwendung von Bauteilen, wie beispielsweise Zündkerzen- Gehäusen, welche aus zwei oder mehr unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Häufig ist eine Beschichtung solcher Bauteile notwendig aufgrund der Gefahr eines starken korrosiven Angriffs im Anwendungsbereich der Bauteile, beispielsweise in der stark korrosiven Umgebung in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffe ergeben sich jedoch häufig Einschränkungen bei einer Beschichtung des Bauteils, insbesondere bei einer Vorbehandlung vor dem eigentlichen Beschichten. So sind die zur Vorbehandlung verwendeten Medien in der Regel speziell auf einen der Werkstoffe angepasst und nicht für Mehrwerkstoff-Bauteile geeignet.
Offenbarung der Erfindung
Das Vorbehandlungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bietet demgegenüber den Vorteil einer für Bauteile aus zwei oder mehr Werkstoffen optimierten Vorbehandlung. Als ein solches Bauteil wird dabei ein einstückiges Bauteil angesehen, welches zumindest zwei Teilbereiche aus jeweils einem unterschiedlichen Werkstoff aufweist. Dabei wird jeder der Werkstoffe des
Bauteils sowohl ausreichend aktiviert, insbesondere im Hinblick auf ein nachfolgendes Beschichtungsverfahren, und gleichzeitig nicht zu stark angegriffen, um eine Beschädigung zu vermeiden. Somit kann eine gesamte Oberfläche des Bauteils mit besonders hoher Qualität erzeugt werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Vorbehandlungsverfahren die folgenden Schritte umfasst:
- alkalisches Entfetten,
- chemisches Beizen in einem ersten Beizmedium,
- anodisches Beizen in einem zweiten Beizmedium, und
- kathodisches Entfetten. Durch das Vorbehandlungsverfahren können optimale Ergebnisse hinsichtlich einer qualitativ hochwertigen und reproduzierbaren Vorbehandlung erzielt werden. In anderen Worten kann dadurch ein Ausschuss bei der Herstellung der Bauteile unter der Voraussetzung einer bestimmten Qualitätsstufe der
Oberfläche der Bauteile besonders gering gehalten werden. Insbesondere ermöglicht die Vorbehandlung eine anschließende Beschichtung von Materialien, z.B. chromhaltigen Nickelstahl, welche sonst nicht beschichtet werden können.
Bevorzugterweise erfolgen die Schritte dabei nacheinander in der oben beschriebenen Reihenfolge. Alternativ wäre auch ein Vertauschen der beiden letztgenannten Schritte, also ein Durchführen des kathodischen Entfettens vor dem anodischen Beizen möglich.
Besonders günstig ist es, wenn die Schritte unmittelbar nacheinander, das heißt ohne weitere mögliche Bearbeitungsschritte als Zwischenschritte, erfolgen. Dabei ist anzumerken, dass vorteilhafterweise ein Spülen, welches jedoch nicht als separater Bearbeitungsschritt anzusehen ist, vorteilhafterweise nach jedem der Verfahrensschritte erfolgen kann. In anderen Worten wird das Bauteil bevorzugt jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten, welche die Oberfläche des Bauteils beeinflussen, gespült.
Bevorzugt wird für das alkalische Entfetten eine stark alkalische Lösung mit einem pH-Wert größer oder gleich 12 verwendet. Vorteilhafterweise ist das erste Beizmedium ein stark saures Medium, insbesondere mit einem pH-Wert kleiner oder gleich 1. Geeignet ist dafür insbesondere eine starke Säure, wie Salzsäure. Alternativ kann beispielsweise Schwefelsäure oder Flusssäure verwendet werden. Das erfindungsgemäße Vorbehandlungsverfahren ermöglicht eine optimal auf Bauteile aus mehreren Komponenten abgestimmte Vorbehandlung. Dabei können nicht nur die einzelnen Teilelemente, aus welchen das Bauteil zusammengesetzt sein kann, sondern insbesondere auch vorhandene
Schweißnähte, welche die Teilelemente miteinander verbinden, optimal vorbehandelt werden. Dabei werden alle der Oberflächen der Teilbereiche oder der Schweißnähte im Hinblick auf Beschichtbarkeit oder Oberflächenqualität verbessert. Das Vorbehandlungsverfahren bietet somit eine besonders aktive Vorbehandlung mit welcher auf den Oberflächen vorhandene, oder
beispielsweise durch das Schweißen entstandene Oxidschichten besonders gut entfernt werden können, um eine einwandfreie Oberfläche des Bauteils zu erhalten. Zudem ist eine Vorbehandlung mit gleichbleibender Qualität möglich.
Bei der Vorbehandlung von Bauteilen in hohen Stückzahlen kann somit ein Ausschuss, beispielsweise nicht ausreichend oder zu stark
vorbehandelte/aktivierte Bauteile, besonders gering gehalten werden.
Weiterhin ist es besonders günstig, wenn im Anschluss an das kathodische Entfetten kein anodisches Entfetten erfolgt. Das heißt, Im Anschluss an das kathodische Entfetten, bei welchem das Bauteil durch Anlegen einer Spannung als Kathode geschalten ist, erfolgt kein anodisches Entfetten, bei welchem das
Bauteil durch Anlegen einer entgegengesetzten Spannung als Anode geschalten ist. Dadurch wird vermieden, dass die Oberfläche des Bauteils mit erhöhten Mengen an Sauerstoff in Kontakt kommt, welcher üblicherweise beim anodischen Entfetten entsteht. Durch den Sauerstoff könnte andernfalls die Oberfläche des Bauteils oxidieren, also eine Oxid-Schicht darauf gebildet werden, was nachteilig für mögliche nachfolgende Verfahren, wie einem Beschichtungsverfahren, wäre.
Das Vorbehandlungsverfahren ist besonders geeignet, um Bauteile, welche aus einer Kombination aus zumindest zwei verschiedenen Stählen gebildet sind, vorzubehandeln, um insbesondere anschließend eine qualitativ besonders hochwertige Beschichtung zu Erzeugen. Vor allem Edelstähle oder rostfreie Stähle sind in der Regel nur schwer mit einem haftfesten Überzug zu überziehen, insbesondere wenn das Vorbehandlungsverfahren gleichzeitig für„normalen“ Stahl geeignet sein soll. Das vorliegende Vorbehandlungsverfahren ist jedoch für verschiedenste Stahlsorten geeignet und ermöglicht eine optimale Vorbereitung des Bauteils auf nachfolgende Herstellungs- oder Bearbeitungsverfahren. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Bevorzugt ist das zweite Beizmedium ein Medium, welches in einem leicht sauren bis neutralen Bereich vorliegt. Als Medium im leicht sauren bis neutralen Bereich wird dabei eine Lösung mit einem pH-Wert von 4 bis 8 angesehen. Besonders bevorzugt weist das zweite Beizmedium einen pH-Wert größer oder gleich 5 und kleiner oder gleich 6,5 auf. Vorzugsweise umfasst das zweite Medium ein Salz der Salpetersäure, um eine ausreichend aktive aber nicht zu aggressive Vorbehandlung zu ermöglichen. Alternativ wäre auch eine
Verwendung von Salzen der Schwefelsäure im zweiten Beizmedium möglich. Weiterhin ist es günstig, wenn dem zweiten Beizmedium ein Komplexbildner zugegeben ist. Dadurch ist eine besonders gut angepasste Vorbehandlung möglich, welche eine wirkungsvolle Entfernung von Oxidschichten des Bauteils ermöglicht und gleichzeitig sicherstellt, dass die verschiedenen Werkstoffe des Bauteils nicht zu stark angegriffen werden.
Besonders bevorzugt erfolgt das anodische Beizen unter einer Spannung von mindestens 2V und maximal 10V. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Spannung im Bereich von 2V bis 6V, insbesondere von 4V. Dadurch kann eine besonders gezielte Behandlung der Oberfläche des Bauteils ermöglicht werden. Vor allem ist durch Anpassung der Spannung eine einfache und effektive Anpassung des Vorbehandlungsverfahrens an unterschiedliche Werkstoffe und
Werkstoffkombinationen des Bauteils möglich, wobei eine Abtragung von Material an der Oberfläche des Bauteils besonders gezielt beeinflusst werden kann.
Vorzugsweise erfolgt das kathodische Entfetten in einer alkalischen Lösung. Besonders günstig ist es, wenn die alkalische Lösung eine stark alkalische wässrige Lösung aus Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid ist. Als stark alkalische wässrige Lösung wird dabei eine Lösung mit einem pH-Wert größer oder gleich 12 angesehen. Zur Optimierung des kathodischen Entfettens kann vorzugsweise auch eine Zugabe eines Tensids erfolgen. Besonders günstig ist es außerdem, wenn für das kathodische Entfetten eine Spannung mindestens 3V und maximal 15V, insbesondere von 5V bis 10V, an das Bauteil angelegt wird. Somit ist weiterhin eine im Hinblick auf eine ausreichende Aktivierung ohne zu starken Angriff der Oberfläche des Bauteils optimale Anpassung der
Vorbehandlung an verschiedene Werkstoffkombinationen möglich.
Weiter bevorzugt umfasst das Vorbehandlungsverfahren ferner den Schritt: - Dekapieren des Bauteils.
Das Dekapieren erfolgt im Anschluss an das kathodische Entfetten. Durch das Dekapieren wird insbesondere eine an dem Bauteil anhaftende alkalische Lösung aus dem Schritt des kathodischen Entfettens entfernt. Vorzugsweise wird dabei für das Dekapieren eine schwach saure Lösung verwendet, um die alkalische Lösung zu neutralisieren. Somit kann das Bauteil besonders gut auf eine mögliche nachfolgende Beschichtung vorbereitet werden.
Besonders bevorzugt ist das Bauteil ein Zündkerzen-Gehäuse einer Zündkerze. Das Zündkerzen-Gehäuse umfasst einen Gehäuse-Grundkörper und eine
Masseelektrode. Der Gehäuse-Grundkörper und die Masseelektrode sind dabei aus den unterschiedlichen Materialien gebildet. Somit sind der Gehäuse- Grundkörper und die Masseelektrode besonders gut an die jeweils jeweiligen Anforderungen angepasst und ermöglichen zudem eine kostengünstige
Herstellung der Zündkerze. Vorzugsweise umfasst das Zündkerzen-Gehäuse weiterhin ein Außengewinde, um ein Einschrauben der Zündkerze in ein entsprechendes Innengewinde zu ermöglichen. Ferner weist das Zündkerzen- Gehäuse vorteilhafterweise einen Sechskantabschnitt oder einen
Polygonabschnitt auf, um eine Handhabung mittels eines Werkzeugs zu erleichtern.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Masseelektrode aus einem chromhaltigen Nickelstahl gebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Masseelektrode aus NiCr15Fe, NiCr23Fe15, oder NiCr25FeAIY gebildet. Dadurch kann das
Zündkerzen-Gehäuse mit einer besonders beständigen Masseelektrode versehen werden, um den hohen Anforderungen hoch belasteter und qualitativ hochwertiger Zündkerzen gerecht zu werden. Das Zündkerzen-Gehäuse ist dabei weiter bevorzugt aus„gewöhnlichem“ Stahl gebildet, beispielsweise Stahl mit der Bezeichnung S235 bzw. einer Werkstoffnummer von 1.0036 bis 1.0038. Durch das Vorbehandlungsverfahren ist dabei eine optimale gleichmäßige
Vorbereitung der gesamten Oberfläche des Zündkerzen-Gehäuses möglich. Bevorzugt weist das Zündkerzen-Gehäuse eine Schweißverbindung auf, mittels welcher Gehäuse-Grundkörper und Masseelektrode miteinander verbunden sind. Oxidschichten, welche durch den Schweißprozess beim Verschweißen der beiden Bauteile auf der Oberfläche des Zündkerzen-Gehäuses entstehen, können dabei durch das Vorbehandlungsverfahren einfach und zuverlässig entfernt werden. Somit können nicht nur jeweils die Oberflächen beider
Teilelemente des Zündkerzen-Gehäuses, sondern auch die diese verbindende Schweißnaht optimal vorbehandelt werden, um eine qualitativ besonders hochwertige Oberfläche des Zündkerzen-Gehäuses, insbesondere im Hinblick auf nachfolgende Verfahren oder Prozesse, bereitzustellen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Beschichtungsverfahren zum Beschichten von Bauteilen, welche durch das Vorbehandlungsverfahren vorbehandelt wurden. Dabei sei angemerkt, dass das Vorbehandlungsverfahren als Teil-Verfahren des Beschichtungsverfahrens angesehen werden kann. Das Beschichtungsverfahren umfasst dabei ferner den Schritt: Erzeugen der Beschichtung des Bauteils.
Grundsätzlich kann dabei jede Art von Beschichten, insbesondere Galvanisieren, durchgeführt werden, wie beispielsweise Vergolden, Versilbern, Verzinken oder Verchromen. Bevorzugt handelt sich jedoch bei dem Beschichtungsverfahren um ein Vernickeln. Dabei, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Erzeugen der
Beschichtung, insbesondere eines Nickelüberzugs, mittels eines
Nickelelektrolyten erfolgt. Der Nickelelektrolyt weist vorteilhafterweise eine Konzentration von mindestens 80g/l bis maximal 120g/l, besonders bevorzugt 10Og/l Nickel auf. In dem Beschichtungsverfahren kann aufgrund der optimierten Vorbehandlung ein besonders hochwertiger und gleichmäßiger Überzug der
Oberfläche erreicht werden. Dabei können vor allem Bauteile aus mehreren unterschiedlichen Werkstoffen optimal vollständig mit einem Überzug mit geringsten Schichtdickenschwankungen überzogen werden. Dadurch können sehr hohe qualitative Anforderungen an das Bauteil, insbesondere im Hinblick auf einen Korrosionsschutz erfüllt werden. Somit ist es beispielsweise leicht möglich einen Rostgrad von Ri=2 gemäß DIN-ISO 9277 für Zündkerzen- Gehäuse einzuhalten.
Bevorzugt umfasst das Beschichtungsverfahren ferner den Schritt:
- Vorbeschichten des Bauteils, vor dem Schritt des Erzeugens der Beschichtung. Das Vorbeschichten erfolgt dabei vorzugsweise mittels eines niedrig
konzentrierten Nickelektrolyten. Dabei wird insbesondere ein dünnwandiger Überzug des Bauteils vor dem eigentlichen Schritt des Beschichtens erzeugt, um einen besonders gleichmäßigen und qualitativ hochwertigen Überzug unmittelbar an der Oberfläche des Bauteils zu erhalten. Besonders bevorzugt weist der niedrig konzentrierte Nickelektrolyt eine Konzentration von mindestens 10g/I und maximal 50g/l, insbesondere 15g/l bis 25g/l, Nickel auf.
Weiterhin ist es besonders günstig, wenn zumindest ein Teilbereich einer Oberfläche des Bauteils von der Vorbehandlung und/oder der Beschichtung ausgeschlossen wird. Das heißt, es erfolgt eine definierte Teilbeschichtung des Bauteils. Dies erfolgt, indem der Teilbereich während der Vorbehandlung und/oder der Beschichtung abgedeckt wird, sodass die in der Vorbehandlung und/oder der Beschichtung verwendeten Medien nicht in Kontakt mit der
Oberfläche des Teilbereichs kommen können. Alternativ oder zusätzlich kann der Teilbereich so abgedeckt werden, dass dieser während der Vorbehandlung und/oder der Beschichtung vor einem Eindringen von Feldlinien eines
elektrischen Feldes in den Teilbereich geschützt ist, also gegenüber dem elektrischen Feld isoliert ist. Vorteilhafterweise wird zur Abdeckung des
Teilbereichs ein Abdeckelement aus einem beständigen und/oder elektrisch isolierenden Material verwendet. Besonders bevorzugt wird der Teilbereich dabei während sämtlicher Schritte sowohl des Vorbehandlungsverfahrens als auch des
Beschichtungsverfahrens abgedeckt, um eine unbehandelte und unbeschichtete Oberfläche an dem Teilbereich zu erhalten. Hierdurch ist es möglich, die
Oberfläche des Bauteils an die verschiedensten Anforderungen anzupassen, beispielsweise um beschichtete Teilbereiche für einen optimalen
Korrosionsschutz und auch um unbeschichtete Teilbereiche für eine weitere
Behandlung oder Bearbeitung dieser unbeschichteten Teilbereiche zu erhalten.
Bevorzugt wird zumindest einer der Verfahrensschritte des
Vorbehandlungsverfahrens und/oder des Beschichtungsverfahrens als
Gestellbeschichtung mittels eines Gestells ausgeführt. Besonders günstig ist es dabei, wenn das Bauteil an dem Gestell angeordnet ist während des zumindest einen Verfahrensschritts. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn sowohl das gesamte Vorbehandlungsverfahren als auch das gesamte
Beschichtungsverfahren mittels des Gestells ausgeführt wird. Dadurch ist jeweils eine besonders einfache und optimal an das Bauteil angepasste Durchführung der entsprechenden Verfahrensschritte möglich. Zudem kann eine besonders hohe Qualität des Überzugs nach dem Beschichten erreicht werden, da mehrere Bauteile jeweils einzeln an einem Gestell so an festen Positionen angeordnet sein können, dass sich diese während der Verfahrensschritte nicht gegenseitig berühren. Dadurch wird vor allem ein gegeneinander schlagen mehrerer
Bauteile, was zu Beschädigungen der Oberflächen der Bauteile führen kann, vermieden. Alternativ wäre es auch möglich, zumindest einen der
Verfahrensschritte des Vorbehandlungsverfahrens und/oder des
Beschichtungsverfahrens als Trommelbeschichtung mittels einer Trommel durchzuführen. In diesem Fall ist während der Ausführung des zumindest einen Verfahrensschritts zumindest ein Bauteil innerhalb der Trommel angeordnet Durch eine Trommelbeschichtung ist eine besonders einfache und
kostengünstige Durchführung der Vorbehandlung und/oder der Beschichtung möglich.
Besonders bevorzugt weist das Gestell eine Innenanode auf. Die Innenanode ist dabei vorzugsweise in einer Durchgangsöffnung des Bauteils angeordnet, während der Ausführung des zumindest einen Verfahrensschritts. Dadurch kann auf einfache Art und Weise auch ein von der Durchgangsöffnung definierter Atmungsraum des Bauteils einfach und zuverlässig mitbeschichtet werden.
Vorzugsweise ist die Innenanode aus einem chemisch beständigen Material gebildet. Besonders bevorzugt ist die Innenanode aus platiniertem Titan gebildet.
Dadurch wird eine hohe Beständigkeit garantiert, um dauerhaft zuverlässig eine hohe Qualität der Beschichtung zu erreichen.
Somit führt die Erfindung vorzugsweise auch zu einem Verfahren zur Herstellung von vernickelten Zündkerzen-Gehäusen, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Zündkerzen-Gehäuses mit einer Masseelektrode, welches aus zumindest zwei unterschiedlichen Werkstoffen gebildet ist, wobei eine Masseelektrode des Zündkerzen-Gehäuses aus einem chromhaltigen Nickelstahl gebildet ist,
- Vorbehandeln des Zündkerzen-Gehäuses mit dem Vorbehandlungsverfahren, insbesondere aller Oberflächen des Zündkerzen-Gehäuses,
- bevorzugt Vorvernickeln des Zündkerzen-Gehäuses, und
- Vernickeln des Zündkerzen-Gehäuses. Weiterhin führt die Erfindung zu einem Bauteil, welches mittels des
beschriebenen Beschichtungsverfahrens beschichtet wurde. Das Bauteil ist bevorzugt ein Zündkerzen-Gehäuse einer Zündkerze. Ein durch das Beschichtungsverfahren beschichtetes Bauteil weist somit eine besonders langlebige und hochwertige Beschichtung auf, welche zuverlässig dauerhaft den hohen Beanspruchungen, beispielsweise in einer korrosiven Umgebung in einem Verbrennungsmotor, standhalten kann. Durch das Vorbehandlungsverfahren und das anschließende Beschichtungsverfahren ist eine optimale, qualitativ hochwertige Beschichtung von sowohl dem Gehäuse-Grundkörper, der
Masseelektrode, als auch der Schweißnaht möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
Figur 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Zündkerzen- Gehäuses in der Anwendung an einer Zündkerze, wobei das Zündkerzen-Gehäuse mittels eines Beschichtungsverfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorbehandelt und beschichtet wurde,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Aufbaus zur
Durchführung des Beschichtungsverfahrens des Zündkerzen- Gehäuses der Figur 1 , und
Figur 3 eine vereinfachte schematische Ansicht der Abfolge der
Verfahrensschritte des Beschichtungsverfahrens zum Vorbehandeln und Beschichten des Zündkerzen-Gehäuses der Figur 1. Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht eines Bauteils, welches mittels eines Beschichtungsverfahrens B gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung vorbehandelt und beschichtet wurde. Bei dem Bauteil handelt es sich um ein Zündkerzen-Gehäuse 10. Das Zündkerzen- Gehäuse 10 ist Bestandteil einer Zündkerze 100, und umfasst einen Gehäuse- Grundkörper 11 und eine Masseelektrode 12. Der Gehäuse-Grundkörper 11 ist im Wesentlichen konzentrisch zu einer Längsachse 19 ausgebildet und weist ein Außengewinde 16 und einen Sechskantabschnitt 20 auf. Mittels des
Außengewindes 16 in die Zündkerzen-Gehäuse 10 und somit die Zündkerze 100 in ein entsprechendes Innengewinde eines nicht dargestellten Zylinderkopfes einer Verbrennungskraftmaschine einschraubbar. Der Gehäuse-Grundkörper 11 ist außerdem zur Aufnahme von weiteren Bauteilen der Zündkerze 100, wie beispielsweise einem Isolator 101 ausgebildet.
Gehäuse-Grundkörper 11 und Masseelektrode 12 sind aus zwei
unterschiedlichen Werkstoffen gebildet und mittels einer Schweißverbindung 13 miteinander verbunden. Die Masseelektrode 12 ist aus einem chromhaltigen Nickelstahl, genauer NiCr15Fe, gebildet. Der Gehäuse-Grundkörper 11 ist aus einfachem Stahl, genauer Stahl mit der Bezeichnung S235, gebildet.
An der Masseelektrode 12 ist außerdem eine Platte 17 aus einer Edelmetall- Legierung angeschweißt, um den besonders hohen Belastungen durch
Zündfunken im Betrieb der Zündkerze 100 standzuhalten.
Um den hohen Belastungen, vor allem im Hinblick auf eine stark korrosive Umgebung in der Anwendung der Zündkerze 100 in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, standzuhalten und um höchste qualitative
Standards zu erfüllen, ist eine Beschichtung des Zündkerzen-Gehäuses 10 in Form eines Nickelüberzugs 70 vorgesehen. Der Nickelüberzug 70 befindet sich dabei auf der gesamten Oberfläche des Zündkerzen-Gehäuses 10, also an dessen Außenseite sowie auch an dessen Innenseite, welche durch eine Durchgangsöffnung 15 definiert ist. Dabei sei angemerkt, dass der Nickelüberzug 70 nicht an der gesamten Innenseite des Zündkerzen-Gehäuses 10 erforderlich ist. Beispielsweise ist auch eine teilweise Beschichtung der Innenseite oder ein dünnerer Nickelüberzug 70 im Vergleich zur Außenseite möglich. Zum Erzeugen des Nickelüberzugs 70 wird das Zündkerzen-Gehäuse 10 mittels des
Beschichtungsverfahrens B beschichtet. Bevor eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Schritte des Beschichtungsverfahrens B erfolgt, wird zunächst eine Anordnung und Handhabung des Zündkerzen-Gehäuses 10 zur Durchführung des Beschichtungsverfahrens B in Bezug auf die Figur 2 erläutert.
Wie in der Figur 2 erkennbar, erstreckt sich die Masseelektrode 12 im
dargestellten unbeschichteten Zustand gerade vom Gehäuse-Grundkörper 11 weg, also parallel zur Längsachse 19. Ein Umbiegen in die in Figur 1 dargestellte Form erfolgt dabei im Anschluss an das Beschichtungsverfahren B. Durch das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren B wird dabei ein besonders hochwertiger und beständiger Nickelüberzug 70 erzeugt. Dieser übersteht auch das nachfolgende Umbiegen ohne Beschädigungen, beispielsweise ohne dass dieser abblättert.
Weiterhin ist ein Teilbereich 14 der Masseelektrode 12 vor und während der Ausführung des nachfolgend beschriebenen Beschichtungsverfahrens B abgedeckt. Durch die Abdeckung wird eine Abschirmung des Teilbereichs 14 gegenüber Feldlinien eines elektrischen Feldes bei der Beschichtung bewirkt. Somit wird der Teilbereich 14 von dem Beschichtungsverfahren B
ausgeschlossen und behält seine unbehandelte und unbeschichtete Oberfläche bei.
Um eine Handhabung des Zündkerzen-Gehäuses 10 bei der Durchführung des Beschichtungsverfahrens B zu erleichtern, ist, wie in der Figur 2 erkennbar, ein Beschichtungsgestell 50 vorgesehen. Das Beschichtungsgestell 50 umgreift die Masseelektrode 12, um die Abdeckung zu erzielen und um das Zündkerzen- Gehäuse 10 zu halten. Zudem erfolgt darüber eine elektrische Kontaktierung des Zündkerzen-Gehäuses 10. Weiterhin umfasst das Beschichtungsgestell 50 eine dornförmige Innenanode 51 , welche in eine Durchgangsöffnung 15 des
Zündkerzen-Gehäuses 10 einführbar ist. Die Innenanode 51 und das
Beschichtungsgestell 50 sind gegeneinander elektrisch isoliert. An dem
Beschichtungsgestell 50 können mehrere Zündkerzen-Gehäuse 10 angeordnet werden, um eine gleichzeitige Beschichtung von mehreren Zündkerzen- Gehäusen 10 zu ermöglichen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit und
Anschaulichkeit ist jedoch nur ein einziges Zündkerzen-Gehäuse 10 in der Figur 2 dargestellt.
Durch das Beschichtungsgestell 50 ist eine definierte Positionierung des Zündkerzen-Gehäuses 10 einfach möglich, um eine freie Bewegung des Zündkerzen-Gehäuses 10 und damit ein mögliches Gegeneinanderschlagen mit anderen Zündkerzen-Gehäusen 10 zu vermeiden. Zudem ist eine Handhabung während des Beschichtungsverfahrens B einfach möglich. Hierfür kann das Beschichtungsgestell 50 mit dem gesamten Zündkerzen-Gehäuse 10 jeweils in ein entsprechendes Medium 21 eingetaucht werden. Das Medium 21 befindet sich dabei jeweils in einem offenen Behältnis 20. Innerhalb des Behältnisses 20 ist weiterhin eine Elektrode 22 in das Medium 21 eingetaucht. Die Elektrode 22 kann je nach Verfahrensschritt als Anode oder als Kathode oder neutral verwendet werden. Dabei sei angemerkt, dass alle der nachfolgend
beschriebenen Verfahrensschritte des Beschichtungsverfahrens B als
Tauchprozess durchgeführt werden. Somit kann die Figur 2 als repräsentativ für sämtliche Verfahrensschritte angesehen werden, wobei für jeden der
Verfahrensschritte ein anderes Medium 21 verwendet wird.
Die Durchführung des Beschichtungsverfahrens B wird mit Bezug auf die Figur 3 nachfolgend beschrieben. Bei dem Beschichtungsverfahren B durchläuft das Zündkerzen-Gehäuse 10 nacheinander die Schritte:
- alkalisches Entfetten 1 in einer stark alkalischen Lösung,
- chemisches Beizen 2 in einem stark sauren ersten Beizmedium,
- anodisches Beizen 3 in einem leicht sauren zweiten Beizmedium,
- kathodisches Entfetten 4 in einer alkalischen Lösung,
- Dekapieren 5 in einer schwach sauren Lösung,
- Vorbeschichten 6 in einem niedrig konzentrierten Nickelelektrolyt, und
- Erzeugen der Beschichtung 7 in einem Nickelelektrolyt.
Die Schritte 1 bis 5 des Beschichtungsverfahrens B sind dabei als das
Vorbehandlungsverfahren A anzusehen.
Nach jedem der Verfahrensschritte 1 bis 7 wird das Zündkerzen-Gehäuse 10 aus dem entsprechenden Medium 21 entnommen. Um nach der Entnahme an der Oberfläche des Zündkerzen-Gehäuses 10 anhaftende Reste des Mediums 21 zu entfernen, erfolgt dabei jeweils ein Spülen 8 des Zündkerzen-Gehäuses 10 nach jedem der Verfahrensschritte 1 bis 7.
In den Schritten alkalisches Entfetten 1 , anodisches Beizen 3, kathodisches Entfetten 4, Vorbeschichten 6 und Erzeugen der Beschichtung 7, ist ein Einleiten von Strom in das Zündkerzen-Gehäuse 10 erforderlich, um das Zündkerzen- Gehäuse 10 entweder als Anode oder als Kathode zu schalten. Hierfür ist eine erste Stromversorgungseinrichtung 25 vorgesehen (vgl. Figur 2). Über das Beschichtungsgestell 50 ist das Zündkerzen-Gehäuse 10 mit der
Stromversorgungseinrichtung 25 verbunden. Weiterhin ist die
Stromversorgungseinrichtung 25 mit der Elektrode 22 verbunden, um auch in diese einen Strom einzuleiten. Ferner ist eine zweite
Stromversorgungseinrichtung 25B vorgesehen, welche beim Schritt des
Erzeugens der Beschichtung 7 aktiv ist. Dabei wird durch zweite
Stromversorgungseinrichtung 25B ein Strom in die Innenanode 51 eingeleitet, um auch an der Innenseite des Zündkerzen-Gehäuses 10 einen Nickelüberzug 70 zu erzeugen.
Durch das Beschichtungsverfahrens B können optimale Ergebnisse hinsichtlich einer qualitativ hochwertigen und reproduzierbaren Beschichtung von
Zündkerzen-Gehäusen 10 erzielt werden. Dadurch können sehr hohe qualitative Anforderungen an die Zündkerzen-Gehäuse 10, insbesondere im Hinblick auf einen Korrosionsschutz erfüllt werden, um besonders langlebige Zündkerzen 100 herzustellen.
Vor allem durch das Vorbehandlungsverfahren A wird ein optimal auf die verschiedenen Eigenschaften der unterschiedlichen Werkstoffe, aus denen das Zündkerzen-Gehäuse 10 gebildet ist, angepasstes Beschichtungsverfahren B ermöglicht. Durch das ideal auf das Zündkerzen-Gehäuse 10, welches aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen gebildet ist, abgestimmte
Vorbehandlungsverfahren A kann somit ein besonders hochwertiger und gleichmäßiger Nickelüberzug 70 von Außenbereichen und Innenbereichen des Zündkerzen-Gehäuses 10 erreicht werden. Dabei werden nicht nur die einzelnen Teilelemente, also Gehäuse-Grundkörper 11 und Masseelektrode 12, aus welchen das Zündkerzen-Gehäuse 10 zusammengesetzt sein kann, sondern insbesondere auch die Schweißverbindung 13, welche die beiden Teilelemente miteinander verbindet, optimal vorbehandelt. Das Vorbehandlungsverfahren A bietet somit eine besonders aktive Vorbehandlung mit welcher auf der
Oberfläche vorhandene, insbesondere durch das Schweißen entstandene, Oxidschichten besonders gut entfernt werden können, um eine einwandfreie Oberfläche des Zündkerzen-Gehäuses 10 vor dem eigentlichen Erzeugen der Beschichtung 7 zu erhalten. Dadurch können durch das Beschichtungsverfahren B Zündkerzen-Gehäuse 10 mit gleichbleibender Qualität mit einem
Nickelüberzug 70 beschichtet werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorbehandlungsverfahren zum Vorbehandeln von Bauteilen (10), welche jeweils aus zumindest zwei unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind, umfassend die Schritte:
- alkalisches Entfetten (1),
- chemisches Beizen (2) in einem ersten Beizmedium,
- anodisches Beizen (3) in einem zweiten Beizmedium, und
- kathodisches Entfetten (4).
2. Vorbehandlungsverfahren nach Anspruch 1 , wobei das zweite Beizmedium in einem leicht sauren bis neutralen Bereich vorliegt, und wobei das zweite
Beizmedium insbesondere Salze der Salpetersäure, und bevorzugt einen Komplexbildner, umfasst.
3. Vorbehandlungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das anodische Beizen (3) unter einer Spannung von mindestens 2V und maximal 10V erfolgt.
4. Vorbehandlungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das kathodische Entfetten (4) in einer alkalischen Lösung erfolgt.
5. Vorbehandlungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt:
- Dekapieren (5) des Bauteils (10), nach dem kathodischen Entfetten (4).
6. Vorbehandlungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (10) ein Zündkerzen-Gehäuse ist und einen Gehäuse-Grundkörper (11) und eine Masseelektrode (12) umfasst, und wobei der Gehäuse- Grundkörper (11) und die Masseelektrode (12) aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind.
7. Vorbehandlungsverfahren nach Anspruch 6, wobei die Masseelektrode (12) aus einem chromhaltigen Nickelstahl, insbesondere aus NiCr15Fe oder NiCr23Fe15 oder NiCr25FeAIY, gebildet ist.
8. Vorbehandlungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das
Zündkerzen-Gehäuse (10) eine Schweißverbindung (13) aufweist, mittels welcher Gehäuse-Grundkörper (10) und Masseelektrode (12) miteinander verbunden sind.
9. Beschichtungsverfahren zum Beschichten von Bauteilen (10), insbesondere zum Beschichten von Zündkerzen-Gehäusen, welche jeweils aus zumindest zwei unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind, umfassend die Schritte:
- Vorbehandeln des Bauteils (10) mit einem Vorbehandlungsverfahren (A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und
- Erzeugen der Beschichtung (7) des Bauteils (10), insbesondere mittels eines Nickelelektrolyten.
10. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend den Schritt:
- Vorbeschichten (6) des Bauteils (10), insbesondere mittels eines niedrig konzentrierten Nickelelektrolyten, vor dem Schritt des Erzeugens der
Beschichtung (7).
11. Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei zumindest ein Teilbereich (14) einer Oberfläche des Bauteils (10) von zumindest einem der Verfahrensschritte des Vorbehandlungsverfahrens (A) und/oder des
Beschichtungsverfahrens (B) ausgeschlossen wird, insbesondere durch
Abdecken des Teilbereichs (14).
12. Beschichtungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Verfahrensschritte des Vorbehandlungsverfahrens (A) und/oder des Beschichtungsverfahrens (B) mittels eines Gestells (50) ausgeführt wird, und wobei insbesondere das Bauteil (10) an dem Gestell (50) angeordnet ist, während des zumindest einen Verfahrensschritts.
13. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 12, wobei das Gestell (50) eine
Innenanode (51) aufweist, und wobei die Innenanode (51) insbesondere in einer Durchgangsöffnung (15) des Bauteils (10) angeordnet ist während des Ausführens des zumindest einen Verfahrensschritts.
14. Bauteil, insbesondere Zündkerzen-Gehäuse, beschichtet mittels eines Beschichtungsverfahrens (B) nach einem der Ansprüche 9 bis 13.
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