CN107002268A - 用于圆形材料的光学铭刻和/或标记的方法 - Google Patents

用于圆形材料的光学铭刻和/或标记的方法 Download PDF

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Abstract

为了改进一种制造具有至少一个铭刻和/或标记(16)的圆形材料(10)的方法以避免缺点和不足，其中至少所述圆形材料(10)的表面(12)由金属材料、尤其是铬或钢例如硬化钢、铬化钢或不锈钢构成，在此提出，至少一个匹配于该表面(12)的形状的、尤其呈现所述铭刻和/或标记(16)的覆盖物(20)被布置到该表面(12)上，使得要成为铭刻和/或标记(16)的区域未被所述覆盖物(20)遮盖，具有所述覆盖物(20)的圆形材料(10)经受第一电解质(30)，借此在要成为铭刻和/或标记(16)的区域中在形成凹窝(14)的情况下从所述表面(12)去除材料，具有所述覆盖物(20)的圆形材料(10)和未被所述覆盖物(20)盖住的凹窝(14)经受第二电解质(32)，借此填充所述凹窝(14)以形成光学上尤其是颜色上不同于所述表面(12)的铭刻和/或标记(16)。本发明也涉及由金属材料制造的圆形材料(10)，其具有至少一个相应制成的铭刻和/或标记(16)。

Description

用于圆形材料的光学铭刻和/或标记的方法
技术领域
本发明涉及圆形材料尤其是例如设置用于流体缸比如液压缸和/或气压缸的活塞杆的铭刻和/或标记的技术领域。
背景技术
通过金属表面的电化学处理或电镀处理，可以与电解质溶液相结合有目的地氧化、还原或腐蚀该金属表面以改变其性能。
在此情况下，可以通过表面的有目的氧化以在表面上获得长久着色的区域。铭刻和标记方法的使用大多被小规模应用于铭刻小型构件。
作为电镀技术的特殊方法，通过电刷镀技术(Tampongalvanik，也被称为棉团镀)在金属表面打标记时施加一涂层，尤其是待涂覆构件被固定在电镀设备的负极或负接点上。阳极可以是由不可溶材料构成的被棉条包裹的片或被棉条包裹的杆。通过软管线，可给该工具供应电解质溶液，或者所述片或杆能与棉条一起被浸入电解质液池。
所述的电化学方法或电镀方法且尤其是电刷镀方法尤其也可以被用在镀铬表面且主要被用于涂层如铬层的清洁、修复以及表面的铭刻或标记。
在圆形材料如流体缸比如液压缸和/或气压缸的活塞杆上的承受高负荷的金属表面的长久着色的铭刻和/或标记在过去可以借助激光来实现，在这里产生回火颜色和/或材料从圆形材料表面被除去。
与激光相关联的热负荷危害到所述材料，使得必须采取例如呈构件的特殊涂层形式的昂贵的应对措施来避免过度腐蚀。激光打标也只是有条件地显示出能耐受机械负荷，就是说，圆形材料的表面对机械负荷的耐受性尚不合要求。激光的另一个缺点是加工时间长。
发明内容：任务、解决方案和优点
鉴于清楚的现有技术，本发明基于以下任务，改进根据权利要求1的前序部分的方法以及相应的圆形材料，使得前述缺点和不足得以避免。
该任务通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求13的特征的圆形材料来完成。本发明的有利实施方式和合适的改进方案在各从属权利要求中被指明。
即，根据本发明，提出用于圆形材料且尤其是例如流体缸比如液压缸和/或气压缸的活塞杆的铭刻和/或标记的选择性电镀。
根据本发明的方法能低成本且快速地实现。待铭刻的和/或待标记的材料的耐蚀性没有受到所述铭刻和/或标记的显著影响，或甚至被改善，因而可以放弃专门的涂覆和/或标记。
圆形材料可借助电化学的尤其是电镀的打标如借助电刷镀被着色持久地铭刻和/或打标。为了铭刻和/或打标圆形材料，通过至少一个掩模或模板将待铭刻和/或待打标的区域与不用铭刻和/或不用打标的区域分隔开。
通过使圆形材料遇到至少一种电解质溶液，如果通过浸入电解质溶液中或用至少一个浸入电解质的电极擦拭，则圆形材料表面可以被着色。通过这种方式，也可以大规模进行铭刻和/或打标，因此例如也可以铭刻和/或打标大型活塞杆比如长达如4500毫米的活塞杆。
尤其在电刷镀情况下，此时阳极能以至少一个被至少一个海绵、罩、布、纤维毡垫或棉条包裹的片的形式构成，或能以至少一个被至少一个海绵、罩、布、纤维毡垫或棉条包裹的由相对于该电解质不可溶的材料构成的杆的形式构成，通过在电解质液池中用电极扫过活塞杆，将来自电解质的材料作为第二层沉积在圆形材料尤其是活塞杆的已被腐蚀或初次涂覆的表面上。
当相应选择涂覆材料且尤其是黑铬、黑镍、黑铑、黑钌、铜锡合金、铜锡锌合金或金例如硬金的情况下，可以通过其性能在圆形材料尤其是活塞缸的表面上有反差地施加图案。
初次涂覆的圆形材料(尤其是初次涂覆的活塞杆)的表面也能与事先进行的腐蚀方法相关联地按下述方式被准备好：第二层允许与第一层原子结合；和/或第二层未造成圆形材料尤其是活塞杆的表面形状变化。
就是说，它可以被腐蚀，使得表面被粗糙化且材料被去除，结果形成多个凹窝。由黑铬、黑镍、黑铑、黑钌、铜锡合金、铜锡锌合金或金尤其是硬金构成的中间层于是又补偿所述材料去除。
本发明也涵盖以下溶液(＝所谓的呈液池电镀技术形式的逆解或反溶解)，此时，圆形材料的尤其是活塞杆的表面被涂上黑铬、黑镍、黑铑、黑钌、铜锡合金、铜锡锌合金或金尤其是硬金，如此涂覆的区域随后借助盖被遮盖住。
通过腐蚀在未被遮掩(即未被覆盖物控制)的区域内的涂覆表面，黑铬、黑镍、黑铑、黑钌、铜锡合金、铜锡锌合金或金在那里被去除，非深色区域随后被硬铬化。
就圆形材料表面的耐用且耐受力强的铭刻和/或标记意义上，该表面应该能耐受由导向条和密封造成的机械影响，例如化学影响、气候和紫外线。在铭刻和/或标记下的钢制活塞杆也必须被耐蚀保护。
因此，通过适当方式，所述铭刻和/或标记尤其对于硬铬表面具有鲜明反差，以便能被传感器装置可靠检测。对此，各自代码区最好可以被涂上黑铬。黑铬看上去近似黑色并且在化学和机械方面耐受外界影响。
为了产生精确的铭刻和/或标记，不打标的区域被遮掩，例如通过可收缩材料例如至少一个收缩软管，或以漆如保护漆、喷漆或浸漆形式，或以墨或者至少一个热熔涂层或热熔体涂层形式。
硬铬层的外露区域可以被加工，随后在电镀工艺中被镀覆上黑铬，从而出现均匀着有深黑色的层。
本发明的优点尤其是：
-没有不利地改变圆形材料的表面，尤其就表面的耐蚀性和/或光滑度而言；
-提供轮廓清晰且具有长久耐受性的铭刻和/或标记；
-就加工时间以及加工和设备成本而言的优势，尤其相比于基于激光的铭刻方法和/或打标方法。
最后，本发明涉及将根据前述类型的方法和/或根据前述类型的圆形材料，在至少一个流体缸尤其是至少一个液压缸和/或气压缸的至少一个活塞杆上以电化学、尤其是电镀方式对铬表面和/或钢表面进行铭刻和/或打标的用途。
即，以下方式尤其被视为本发明的可能的技术应用领域和/或使用领域：
-圆形材料且尤其是活塞缸的铭刻和打标；
-流体缸尤其是液压缸和/或气压缸的活塞杆的不锈钢表面和/或铬表面的电镀打标。
附图说明
如前已述，存在以有利方式设计和改进本发明的教导的各种可能。对此，一方面参见跟在权利要求1之后的权利要求；另一方面，以下尤其结合如图1和图2所示的两个实施例来详述本发明的其它设计、特征和优点。其中：
图1以示意性顺序(即[a1]-->[b1]->[c1]-->[d1]-->[e1])示出了用于根据本发明的方法的第一实施例，在其结束时可以存在根据本发明方法的产物；
图2以示意性顺序(即[a2]-->[b2]->[c2]-->[d2]-->[e2])示出了用于根据本发明的方法的第二实施例，在其结束时可以存在根据本发明方法的产物。
相同的或相似的设计、零部件或特征在图1和图2中具有相同的标记。
具体实施方式
为了避免多余重复，以下说明就本发明的设计、特征和优点而言，涉及结合图1和图2所示出的本发明的两个实施例，除非另作说明。
原则上，可以借助结合图1或图2所举例说明的方法来形成具有铭刻和/或标记16的圆形材料10(见图1中的方法步骤[e1]或图2中的方法步骤[e2])。此时，圆形材料10例如是流体缸且尤其是液压缸和/或气压缸的活塞杆。
即，本发明的出发点是由金属材料、尤其是铬或钢例如硬化钢、铬化钢或不锈钢构成的圆形材料10。
匹配于圆形材料10的表面12形状的、展现铭刻和/或标记16的覆盖物20被安放到表面12上，使得待具有铭刻和/或标记16的表面12区域未被覆盖物20盖住，而其余区域被覆盖物20盖住(见图1中的方法步骤[a1]或图2中的方法步骤[a2]]。
对于覆盖物20的设计结构，有各种不同的示例性选项：
-由硬质材料尤其是塑料或金属构成的掩模，具有在掩模和表面12之间的附加密封件；
-尤其由自粘膜和/或张力绷紧膜构成的模板；
-可收缩材料且尤其是收缩软管；
-(印在表面12上的)漆，尤其是保护漆、喷漆或浸漆；
-(印在表面12上的)墨；
-热熔涂层或热熔体涂层。
使圆形材料10连同覆盖物20经受第一电解质30(见图1中的方法步骤[b1]或图2中的方法步骤[b2])。
借助第一电解质30，在待成为铭刻和/或标记16的区域中，在形成凹窝14的情况下，从表面12去除材料(见图1中的方法步骤[c1]或图2中的方法步骤[c2])。尤其是，借助第一电解质30，凹窝14被蚀刻到未被覆盖物20遮盖住且待成为铭刻和/或标记16的表面12区域中。
接着，圆形材料10连同覆盖物20和未被覆盖物20遮盖的凹窝14经受第二电解质32(见图1中的方法步骤[d1]或图2中的方法步骤[d2])。
借助第二电解质32，凹窝14被填充以形成在光学上尤其颜色上不同于表面12的铭刻和/或标记16(见图1中的方法步骤[e1]或图2中的方法步骤[e2])。结果，所述凹窝14可以被黑铬、黑镍、黑铑、黑钌、铜锡合金、铜锡锌合金或金尤其是硬金填充。
铭刻和/或标记16通过代码且尤其是条形码或条码例如连续唯一的二进制条形码或条码构成。代码为了光学的位置确定和/或测距而具有展现圆形材料的实际行程或实际位置的绝对代码结构。
关于第一电解质30和/或第二电解质32的供应，有各种可能：
在根据图1的第一实施例中，圆形材料10连同覆盖物20被装入或进入第一电解质30的和/或第二电解质32的液池或溶液中。
在根据图2的第二实施例中，至少在未被覆盖物20遮盖的表面12区域内在电刷镀方法中沿箭头方向用例如通过软管线接受第一电解质30和/或第二电解质32的电极擦拭具有覆盖物20的圆形材料10，尤其是用被浸入第一电解质30和/或第二电解质32中的电极。
在此情况下，起到阳极作用的电极是由相对于电解质不可溶的材料构成的：
-被至少一个海绵、罩、布、纤维毡垫或者棉条包裹的至少一个片，或者
-被至少一个海绵、罩、布、纤维毡垫或棉条包裹的至少一个杆。
附图标记列表
10 圆形材料，尤其是活塞杆
12 圆形材料10的表面
14 表面12中的凹窝
16 铭刻和/或标记
20 盖，尤其是掩模或模板
30 第一电解质
32 第二电解质

Claims (15)

1.一种用于制造具有至少一个铭刻和/或标记(16)的圆形材料(10)的方法，
其中，至少该圆形材料(10)的表面(12)由金属材料、尤其是铬或钢例如硬化钢、铬化钢或不锈钢构成，
其特征在于，
至少一个覆盖物(20)被布置在所述表面(12)上以使待成为铭刻和/或标记(16)的区域未被所述覆盖物(20)遮盖，其中所述覆盖物(20)匹配于所述表面(12)的形状，尤其呈现所述铭刻和/或标记(16)，
具有所述覆盖物(20)的圆形材料(10)经受第一电解质(30)，借助于所述第一电解质，在待成为铭刻和/或标记(16)的区域中通过形成凹窝(14)从所述表面(12)去除材料，并且
具有所述覆盖物(20)和未被所述覆盖物(20)遮盖的凹窝(14)的圆形材料(10)经受第二电解质(32)，借助于所述第二电解质，所述凹窝(14)得以填充，从而形成光学上、尤其是颜色上不同于所述表面(12)的所述铭刻和/或标记(16)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹窝(14)被填充以黑铬、黑镍、黑铑、黑钌、铜锡合金、铜锡锌合金或金，尤其是硬金。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述覆盖物(20)由以下材料构成：
至少一个由硬质材料，尤其是塑料或金属，构成的掩模，并且在所述掩模与所述表面(12)之间有附加密封件，或者
至少一个模板，尤其是自粘膜和/或张力绷紧膜，或者
可收缩材料，尤其是至少一个收缩软管。
4.根据权利要求1至3中至少一项所述的方法，其特征在于，所述覆盖物(20)形成为
漆、尤其是保护漆、喷漆或浸漆的形式，或
墨的形式，或
至少一个热熔涂层或热熔体涂层的形式。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述覆盖物(20)被印在所述表面(12)上。
6.根据权利要求1至5中至少一项所述的方法，其特征在于，所述凹窝(14)借助第一电解质(30)被蚀刻到未被所述覆盖物(20)遮盖的、有待成为铭刻和/或标记(16)的表面(12)区域中。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的方法，其特征在于，具有所述覆盖物(20)的圆形材料(10)被浸入或装入第一电解质(30)和/或第二电解质(32)的至少一个液池或至少一种溶液中。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的方法，其特征是，在电刷镀方法中，至少在未被所述覆盖物(20)遮盖的表面(12)区域，用例如通过至少一个软管线得以供应第一电解质(30)和/或第二电解质(32)的电极、尤其是用被浸入第一电解质(30)和/或第二电解质(32)中的电极来擦拭具有所述覆盖物(20)的圆形材料(10)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，尤其起到阳极作用的电极是由以下相对所述电解质不可溶的材料构成的：
-被至少一个海绵、罩、布、纤维毡垫或棉条包裹的至少一个片，或者
-被至少一个海绵、罩、布、纤维毡垫或棉条包裹的至少一个杆。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的方法，其特征在于，所述铭刻和/或标记(16)具有至少一个代码，尤其由至少一个代码构成，所述代码尤其是至少一个条形码或条码，例如至少一个连续单义二进制条形码或条码。
11.根据权利要求1至10中至少一项所述的方法，其特征在于，采用至少一个活塞杆作为圆形材料(10)，所述活塞杆尤其可配属于至少一个流体缸例如至少一个液压缸和/或气压缸。
12.根据权利要求10和11所述的方法，其特征在于，所述代码尤其为了光学的位置确定和/或测距的目的，具有呈现活塞杆的实际行程或实际位置的绝对代码结构。
13.一种由金属材料制造的圆形材料(10)，其具有至少一个根据权利要求1至12中至少一项所制造的铭刻和/或标记(16)。
14.根据权利要求13所述的圆形材料(10)作为活塞杆的用途，尤其是至少一个流体缸例如至少一个液压缸和/或气压缸的活塞杆的用途。
15.根据权利要求1至12中至少一项所述的方法和/或根据权利要求13所述的圆形材料(10)的应用，用在使用电化学、尤其是电镀方法对至少一个活塞杆上的铬和/或不锈钢表面进行铭刻和/或标记，所述活塞杆用于至少一个流体缸尤其是至少一个液压缸和/或气压缸。
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