DE10149892A1 - Process for the partial application of a coating to a metal surface by means of a surface treatment - Google Patents
Process for the partial application of a coating to a metal surface by means of a surface treatmentInfo
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- C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
- C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum partiellen Aufbringen einer Beschichtung auf eine Metalloberfläche mittels einer Oberflächenbehandlung, insbesondere einer galvanischen Behandlung, um Bereiche mit einer Beschichtung und Bereiche ohne eine Beschichtung zu erhalten. die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der nicht zu beschichtende Teil der Metalloberfläche zunächst mit einem als Schutzschicht wirkenden Fluid bedeckt wird, das durch Belichtung und/oder Bestrahlung oder Wärmeentzug aus einem flüssigen Aggregatzustand in einen festen Aggregatzustand überführt wird, anschließend die Oberflächenbehandlung erfolgt und danach die Schutzschicht wieder entfernt wird.The invention relates to a method for partially applying a coating to a metal surface by means of a surface treatment, in particular a galvanic treatment, in order to obtain areas with a coating and areas without a coating. The invention is characterized in that the part of the metal surface which is not to be coated is first covered with a fluid which acts as a protective layer and is converted from a liquid physical state into a solid physical state by exposure and / or radiation or heat removal, then the surface treatment is carried out and then the protective layer is removed again.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum partiellen Aufbringen einer Beschichtung auf einer Metalloberfläche mittels einer Oberflächenbehandlung gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 15. The invention relates to a method for partial Applying a coating on a Metal surface by means of a surface treatment in accordance with the Preamble of claim 1 specified type, and a device for performing the method according to Claim 15.
Bekanntlich werden Metalloberflächen vielfach mit einer anderen Metallschicht überzogen, um das Metall beispielsweise vor Korrosion zu schützen, oder auch, um die ursprüngliche Metalloberfläche optisch zu veredeln. As is well known, metal surfaces are often used with a other metal layer coated to the metal For example, to protect against corrosion, or to to visually refine the original metal surface.
Zur Durchführung der Auftragung der gewünschten Metallschicht auf die Metalloberfläche werden häufig galvanische Verfahren angewendet. Dabei erfolgt bekanntlich die Überziehung der Metalloberfläche mit einer anderen Metallschicht durch Elektrolyse. To carry out the application of the desired Metal layer on the metal surface are common galvanic process applied. As is well known, this takes place covering the metal surface with another Metal layer through electrolysis.
Falls nur ein Teilbereich einer Metalloberfläche galvanisiert werden soll, so wird der Teil der Metalloberfläche, der von der Galvanisierung ausgespart bleiben soll, mit einer Schutzschicht überzogen. Durch den nun folgenden Galvanisierungsvorgang wird jetzt nur derjenige Teil der Metalloberfläche mit einer anderen Metallschicht bedeckt, der keine Schutzschicht aufweist. If only a part of a metal surface is to be galvanized, so that part of the Metal surface that are spared from the galvanization should be covered with a protective layer. By now following plating process is now only that part of the metal surface with another Metal layer covered, which has no protective layer.
Ein Beispiel für ein solches Vorgehen ist das Veredeln bzw. Versilbern von Messern eines Tafelbestecks. Um Einbußen in der Klingenschärfe der Messer zu vermeiden, wird häufig nur das Messerheft veredelt. Folglich muss die Messerklinge vor Durchführung der Galvanisierung mit einer Schutzschicht bedeckt werden. Für das Bedecken der Messerklinge mit einer Schutzschicht sind mehrere Verfahren hinlänglich bekannt. An example of such a procedure is finishing or silvering of cutlery knives. Around To avoid losses in the blade sharpness of the knives, often only the knife book is refined. Hence, must the knife blade before performing the electroplating be covered with a protective layer. For the Cover the knife blade with a protective layer several methods are well known.
So erfolgt beispielsweise nach einem Verfahren das Aufbringen einer Schutzschicht auf die Messerklinge dadurch, dass auf die Messerklinge ein Lack aufgetragen wird. Nach der anschließenden so genannten physikalischen Trocknung des Lackes, auch Lufttrocknung genannt, wirkt der Lack als Schutzschicht. Durch zusätzliche Wärmezufuhr kann der Aushärtvorgang des Lackes beschleunigt werden. Um einen sauberen Übergang zwischen der mit der Schutzschicht, in diesem Fall dem ausgehärteten Lack, versehenen Messerklinge und dem Messerheft zu gewährleisten, wird in der Regel der Übergangsbereich mittels Schneiden nachbearbeitet. Nach Aufbringen, Trocknung und Nachbehandlung des Lackes erfolgt die Oberflächenbehandlung des Messers, also hier die gewünschte Versilberung. Dabei findet durch das Vorsehen der Schutzschicht, wie bereits ausgeführt, nur eine Veredelung des Messerheftes statt. Die anschließende Entfernung des Lackes von der Messerklinge wird mit Hilfe von Lösungsmitteln durchgeführt. For example, this is done using a method Apply a protective layer to the knife blade by applying a varnish to the knife blade becomes. After the subsequent so-called physical drying of the paint, also called air drying, the paint acts as a protective layer. By additional The curing process of the paint can add heat be accelerated. To make a clean transition between the one with the protective layer, in this case the hardened paint, provided knife blade and the knife booklet to ensure is usually the Reworked transition area by cutting. To Application, drying and post-treatment of the lacquer takes place the surface treatment of the knife, so here the desired silver plating. It takes place through the Provide the protective layer, as already stated, only one Finishing of the knife booklet instead. The subsequent one The paint is removed from the knife blade with Helped by solvents.
Als nachteilig erweist sich dabei, dass nach Entfernung des Lackes mittels Lösungsmittel dieser nicht wiederverwendet werden kann. It turns out to be disadvantageous that after removal of the varnish with solvent this does not can be reused.
Nach einem weiteren Verfahren wird vor der Durchführung der Oberflächenbehandlung als Schutzschicht ein vorher auf die benötigte Länge zugeschnittenes Klebeband auf die Messerklinge manuell aufgebracht. Eine, wie bereits geschilderte, Nachbearbeitung des Übergangsbereichs entfällt, da das zugeschnittene Klebeband im Übergangsbereich exakt auftragbar ist. Als nachteilig erweist sich aber, dass ein Wiederverwenden des Klebebands ausgeschlossen ist. Weiterhin ist das Zuschneiden, das manuelle Aufbringen und Entfernen des Klebebands arbeitsaufwendig und zeitintensiv. Another procedure is before performing the surface treatment as a protective layer beforehand tape cut to the required length the knife blade applied manually. One, like already described, post-processing of the transition area omitted, since the cut adhesive tape in the Transition area can be applied exactly. It proves to be disadvantageous but that reusing the tape is excluded. Furthermore, the cropping is the manual application and removal of the adhesive tape labor-intensive and time-consuming.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum partiellen Aufbringen einer Beschichtung auf eine Metalloberfläche mittels einer Oberflächenbehandlung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile ein vereinfachtes Aufbringen der partiellen Beschichtung ermöglicht wird. The invention has for its object a method and a device for partially applying one Coating on a metal surface using a Surface treatment according to the in the preamble of To further develop the specified type, that while avoiding the disadvantages mentioned simplified application of the partial coating is made possible.
Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinem Oberbegriffsmerkmal und für die Vorrichtung durch den Anspruch 15 gelöst. This task is for the procedure by characterizing features of claim 1 in conjunction with its generic term and for the device solved by claim 15.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine partielle Beschichtung einer Metalloberfläche einfacher und kostengünstiger durchzuführen ist je einfacher, schneller und billiger das Aufbringen der benötigten Schutzschicht erfolgt. The invention is based on the knowledge that a partial coating of a metal surface easier and cheaper to do, the easier it is faster and cheaper to apply the required Protective layer takes place.
Nach der Erfindung wird daher der nicht zu beschichtende Teil der Metalloberfläche zunächst mit einem als Schutzschicht wirkenden Fluid bedeckt, das anschließend durch Belichtung und/oder Bestrahlung oder Wärmeentzug aus einem flüssigen Aggregatzustand in einen festen Aggregatzustand überführt wird. Nach Durchführung der anschließenden Oberflächenbehandlung erfolgt die Entfernung der Schutzschicht. According to the invention, therefore, is not too coating part of the metal surface first with an as Protective layer acting fluid covered, which subsequently by exposure and / or radiation or heat deprivation from a liquid state to a solid Physical state is transferred. After performing the subsequent surface treatment Removal of the protective layer.
Vorzugsweise wird das Fluid auf die Metalloberfläche durch Aufsprühen aufgetragen. Ein mechanisches Auftragen des Fluids, insbesondere durch Einpinseln der Metalloberfläche mit dem Fluid ist gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung realisiert. Die Auftragung des Fluids kann gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung auch derart durchgeführt werden, dass der mit der Schutzschicht zu versehende Teil der Metalloberfläche in das Fluid eingetaucht wird. Preferably the fluid is applied to the metal surface applied by spraying. A mechanical one Applying the fluid, in particular by brushing the Metal surface with the fluid is according to another Embodiment of the invention realized. The Application of the fluid can be according to another embodiment the invention can also be carried out such that the part of the protective layer to be provided Metal surface is immersed in the fluid.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird als Fluid vorzugsweise ein Thermoplast verwendet. According to one embodiment of the invention, as Fluid preferably uses a thermoplastic.
Die Verwendung eines Thermoplasten hat den Vorteil, dass der Aushärtvorgang mittels Wärmeentzug schnell, einfach und kostengünstig durchzuführen ist. The use of a thermoplastic has the advantage that the curing process by means of heat extraction quickly, is easy and inexpensive to carry out.
So härtet der Thermoplast vorzugsweise bereits bei Raumtemperatur aus. The thermoplastic preferably already hardens Room temperature.
Um die Aushärtzeit des Thermoplasten weiter zu minimieren erfolgt die Auftragung des Thermoplasten in geringer Dicke, insbesondere so, dass nach dem Aushärten die Schichtdicke des Thermoplasten 1 bis 2 mm beträgt. To further increase the curing time of the thermoplastic minimize the application of the thermoplastic in small thickness, especially so that after curing the Layer thickness of the thermoplastic is 1 to 2 mm.
Die Bearbeitung des Übergangsbereichs zwischen der durch den Thermoplasten gebildeten Schutzschicht und der zu beschichteten Metalloberfläche erfolgt vorzugsweise nach Überführung des Thermoplasten in den festen Aggregatzustand durch Abschneiden der Schutzsicht im Randbereich. Editing the transition area between the protective layer formed by the thermoplastic and the metal surface to be coated takes place preferably after transferring the thermoplastic to the solid Physical state by cutting off the protective view in the Border area.
Nach der Aufbringung der Beschichtung auf die unbedeckte Metalloberfläche wird der Thermoplast entfernt. Der Thermoplast wird dabei vorzugsweise durch Erhitzen und/oder mechanischer Behandlung von der Metalloberfläche gelöst. After applying the coating on the uncovered metal surface, the thermoplastic is removed. The Thermoplastic is preferably made by heating and / or mechanical treatment of the Metal surface detached.
Vorzugsweise wird ein wiederverwendbarer Thermoplast verwendet. Dies hat den Vorteil, dass durch die Wiederverwendung des Thermoplasten Materialkosten eingespart werden. Preferably a reusable thermoplastic used. This has the advantage that through the Reuse of the thermoplastic saved material costs become.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird als Fluid ein Fotoresist verwendet, das nach der Aushärtung die Funktion der Schutzschicht erfüllt. According to another embodiment of the invention as a fluid used a photoresist that after Curing fulfills the function of the protective layer.
Die Aushärtung des Fotoresisten erfolgt vorzugsweise durch Bestrahlung mit UV-Licht. The photoresist is preferably cured by irradiation with UV light.
Vorteilhaft dabei ist, dass die Bestrahlung des Fotoresisten mit UV-Licht und somit die Herstellung der Schutzschicht auf der Metalloberfläche sehr genau vorgenommen werden kann. Als Folge davon härtet nur der gewünschte, bestrahlte Bereich des Fotoresisten aus. Ein zusätzlicher Arbeitsschritt zur Nachbearbeitung des Übergangsbereichs zwischen der aus dem Fotoresisten gebildeten Schutzschicht und der zu beschichtenden Metalloberflache entfällt. It is advantageous that the irradiation of the Photoresists with UV light and thus the manufacture of the Protective layer on the metal surface very precisely can be made. As a result, only the hardens desired, irradiated area of the photoresist. An additional step to postprocess the Transitional area between that from the photoresist formed protective layer and the to be coated No metal surface.
Nach Durchführung der Oberflächenbehandlung erfolgt die Entfernung des Fotoresisten vorzugsweise durch Verwendung von Lösungsmittel. After carrying out the surface treatment, the Removal of the photoresist preferably by Use of solvents.
Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier Ablaufdiagramme zur Durchführung des Verfahrens. Additional features and advantages of the method result derive from the following description of two Flow diagrams for performing the procedure.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 Verfahrensschritte zum partiellen Aufbringen einer Beschichtung auf eine Metalloberfläche, wobei der nicht zu beschichtende Teil der Metalloberfläche mit einem Thermoplasten als Schutzschicht versehen wird, und Fig. 1. The process steps for partially applying a coating to a metal surface, which is not provided to be coated part of the metal surface with a thermoplastic material as a protective layer, and
Fig. 2 die Verfahrensschritte, wie in Fig. 1, wobei der nicht zu beschichtende Teil der Metalloberfläche mit einem Fotoresisten als Schutzschicht versehen wird. Fig. 2 shows the process steps as in Fig. 1, wherein the part of the metal surface not to be coated is provided with a photoresist as a protective layer.
In Fig. 1 und Fig. 2 sind schematisch die einzelnen Verfahrensschritte zum partiellen Aufbringen einer Beschichtung auf eine Metalloberfläche dargestellt. Bei dem Metallkörper dessen Oberfläche partiell beschichtet wird, handelt es sich um ein Messer eines Tafelbestecks. Hierbei soll das Messerheft mittels Galvanisierung veredelt werden, während die Messerklinge aus Gründen der Beibehaltung der Klingenschärfe von der Oberflächenbehandlung ausgespart bleibt. In Fig. 1 and Fig. 2, the individual process steps for the partial application of a coating are shown on a metal surface schematically. The metal body whose surface is partially coated is a knife from a flatware. Here, the knife handle is to be refined by means of galvanization, while the knife blade is left out of the surface treatment in order to maintain the sharpness of the blade.
In Fig. 1 erfolgt im ersten Verfahrensschritt das Auftragen eines Thermoplasten als eine Schutzschicht auf den vor der nachfolgenden Oberflächenbehandlung zu schützenden Teil der Metalloberfläche, also hier die Auftragung des Thermoplasten auf die Messerklinge. In Fig. 1, in the first step of the process, a thermoplastic is applied as a protective layer to the part of the metal surface to be protected from the subsequent surface treatment, in other words here the thermoplastic is applied to the knife blade.
Der Thermoplast wird in dem vorliegenden Verfahrensschritt durch Eintauchen der Messerklinge in den flüssigen Thermoplasten aufgetragen. The thermoplastic is used in the present Process step by immersing the knife blade in the liquid thermoplastics applied.
Im zweiten Verfahrensschritt härtet der Thermoplast bei Raumtemperatur durch Wärmeentzug aus. The thermoplastic hardens in the second process step Room temperature through heat extraction.
Nach dem Aushärten des Thermoplasten bei Raumtemperatur wird die Bearbeitung des Übergangs zwischen der mit der Schutzschicht bedeckten Messerklinge und dem Messerheft durch exaktes Zuschneiden durchgeführt. After curing the thermoplastic at room temperature will edit the transition between the one with the Protective layer covered knife blade and the knife handle carried out by exact cutting.
Nachdem die Schutzschicht, bestehend aus dem Thermoplasten, in der gewünschten Länge vorliegt, erfolgt als nächster Verfahrensschritt die eigentliche Oberflächenbehandlung, also die Veredelung der Messerheftes, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Galvanisierung durchgeführt wird. After the protective layer consisting of the Thermoplastics, in the desired length, are made as the next step in the process Surface treatment, ie the finishing of the knife booklet in the present embodiment Electroplating is carried out.
Nach der Galvanisierung wird die Schutzschicht entfernt, indem die Schutzschicht erwärmt und gleichzeitig mechanisch behandelt wird. After the galvanization, the protective layer removed by heating the protective layer and at the same time is treated mechanically.
Nachdem der Thermoplast entfernt wurde, wird er dem Prozess wieder zugeführt. After the thermoplastic has been removed, it becomes the Process fed again.
Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass das Aushärten des Thermoplasten schnell und einfach bereits bei Raumtemperatur erfolgt und dass nach Entfernung des Thermoplasten dieser wiederverwendbar ist. The advantage of this method is that Hardening the thermoplastic quickly and easily at Room temperature takes place and that after removal of the Thermoplastic this is reusable.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Wiederum wird ein Messerheft veredelt. Als Fluid wird diesmal jedoch ein Fotoresist verwendet. Another embodiment of the invention is shown in FIG. 2. Another knife book is refined. However, a photoresist is used as the fluid this time.
Das Auftragen des Fotoresisten erfolgt hierbei durch Aufsprühen des Fotoresisten auf die Messerklinge. The photoresist is applied by Spray the photoresist onto the knife blade.
Durch Bestrahlung des Fotoresisten mit UV-Licht wird die Schutzschicht ausgehärtet. Da durch die gezielte Bestrahlung des Fotoresisten ein genau definierter Übergang zwischen Messerklinge und Messerheft gewährleistet ist, entfällt eine Nachbearbeitung des Übergangsbereichs. By irradiating the photoresist with UV light the protective layer has hardened. Because through the targeted Irradiation of the photoresist a precisely defined Transition between knife blade and knife booklet postprocessing of the The transition region.
Im anschließenden dritten Verfahrensschritt erfolgt wiederum die Galvanisierung des Messerheftes. In the subsequent third process step again the galvanization of the knife book.
Nach der Veredelung der Metalloberfläche, also der Versilberung des Messerheftes, wird die ausgehärtete Schutzschicht durch ein Lösungsmittel oder elektrolytisch von der Oberfläche der Messerklinge entfernt. After finishing the metal surface, i.e. the Silvering of the knife handle, the hardened Protective layer by a solvent or removed electrolytically from the surface of the knife blade.
Wiederum ist ein einfaches Auftragen und Aushärten der Schutzschicht, die hier durch einen Fotoresisten gebildet wird, gewährleistet. Zudem wird durch die Verwendung eines Fotoresisten ein Verfahrensschritt eingespart, da, wie bereits ausgeführt, eine Nachbearbeitung des Übergangsbereichs zwischen dem zu beschichtenden Teil der Metalloberfläche und dem nicht zu beschichtenden Teil der Metalloberfläche entfällt. Again, easy application and curing of the Protective layer here by a photoresist is guaranteed. In addition, the Using a photoresist is a process step saved because, as already mentioned, post-processing the transition area between the one to be coated Part of the metal surface and not too coating part of the metal surface is omitted.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass durch das Auftragen eines Thermoplasten oder eines Fotoresisten als Schutzschicht eine einfache und schnelle Möglichkeit zum partiellen Aufbringen einer Beschichtung mittels einer Oberflächenbehandlung auf eine Metalloberfläche ermöglicht wird. The invention is characterized in that Apply a thermoplastic or photoresist a simple and quick protective layer Possibility of partially applying a coating by means of a surface treatment on a Metal surface is made possible.
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