DE102007015625A1

DE102007015625A1 - Verfahren zur Herstellung galvanisch beschichteter Bauteile mit durchleuchtbaren oder unbeleuchteten Strukturen

Info

Publication number: DE102007015625A1
Application number: DE200710015625
Authority: DE
Inventors: Jörg Püttbach
Original assignee: BIA KUNSTSTOFF und GALVANOTECH; Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co KG GmbH
Current assignee: BIA KUNSTSTOFF und GALVANOTECH; Bia Kunststoff- und Galvanotechnik & Co KG GmbH
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: DE102007015625B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein prozesssicheres Verfahren zur Herstellung eines vorderseitig galvanisch beschichteten Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelementes mit nicht beschichteten Bereichen, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Fertigen eines Grundkörpers aus einem transparenten oder transluzenten galvanisierbaren Kunststoffmaterial mit einer Vorderseite und einer Rückseite; b) Abdecken oder Abschirmen eines Bereichs der Rückseite zur Vermeidung einer galvanischen Beschichtung in dem Bereich; c) Aufbringen einer Maskierung in Form des Bereichs auf der Vorderseite; d) Halten und Kontaktieren des Grundkörpers, wobei das Kontaktieren außerhalb des Bereichs erfolgt; e) chemisches und optional galvanisches Vorbehandeln des Grundkörpers nach einem an sich bekannten Verfahren (kolloidales Verfahren oder Direktmetallisierung) zur Erzeugung einer dünnschichtigen Metallschicht außerhalb des Bereichs und galvanisches Fertigstellen der metallischen Oberflächenbeschichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2.
Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 102 08 674 A1 derselben Anmelderin bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren werden galvanisch beschichtete Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen versehen. Hierbei werden galvanisierfähige Kunststoffrohlinge im Bereich der Symbolfläche auf der Rückseite abgedeckt. Der Rohling wird danach zur Erzeugung einer dünnen Metallschicht chemisch und gegebenenfalls galvanisch nach einem an sich bekannten Verfahren vorbehandelt. Der Rohling verlässt nach diesem Schritt das galvanische Bad und wird anschließend durch partielles Abtragen der Metallschicht mittels Laserablation weiter bearbeitet, so dass ein Symbol auf der Oberfläche des durchscheinenden oder transparenten Kunststoffs freigestellt wird. Danach wird das Bauteil erneut galvanisch behandelt, wobei der zuvor freigestellt Bereich keinen Metallüberzug erhält. Der freigestellte Bereich bleibt dann durchleuchtbar, während der restliche Kunststoffkörper durch eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht abgedeckt und mit dem gewünschten metallischen Aussehen versehen wird.
Problematisch ist bei diesem Verfahren, dass das Bauteil aus dem galvanischen Prozess heraus genommen werden muss und dabei besteht die Gefahr der Beschädigung der nur teilweise fertiggestellten galvanischen Beschichtung, es können Verunreinigungen an der Oberfläche des Bauteils entstehen, die den weiteren galvanischen Prozess hindern, und es können Verunreinigungen in das galvanische Bad eingetragen werden.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung galvanisch beschichteter Bauteile aus transparenten oder durchscheinenden Kunststoffen und kontrastreichen, dunklen oder farbig diffus durchleuchtbaren oder unbeleuchteten Symbolen oder Strukturen bereit zu stellen, bei dem der galvanische Prozess ohne Unterbrechung bis zur Fertigstellung der metallischen Oberfläche abläuft.
Diese Aufgabe wird von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weil im Bereich der nicht zu verchromenden Symbole oder Strukturen vor dem ersten galvanischen Schritt eine galvanisch passive Oberfläche erzeugt wird, kann der galvanische Prozess von der ersten Vorbehandlung bis zur Fertigstellung der endgültigen Oberfläche ohne Unterbrechung ablaufen, ohne das der freizustellende Bereich durch eine metallische Abscheidung abgedeckt wird.
Bei einer ersten Alternative wird bei einem Grundkörper aus galvanisch behandelbarem Material eine Maskierung aus nicht galvanisierfähigem Material im Bereich der Symbolik aufgebracht. Dies kann durch Drucken mit einem transparenten oder durchscheinenden Lack erfolgen. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Struktur aus nicht galvanisierfähigem, transparentem Material aufgeschweißt wird. In beiden Fällen kann vorgesehen sein, dass das aufgebrachte Material farbig ist.
Bei einer zweiten Alternative kann der Grundkörper aus einem nicht galvanisierfähigem Kunststoff hergestellt werden. Dieser wird dann mit einer galvanisierbaren, insbesondere verchrombaren Oberflächenschicht versehen. Die Symbolik kann dabei von dieser Grundierung freigehalten werden. Es kann auch vorgesehen sein, die Symbolik nachträglich durch Materialbearbeitung wie beispielsweise Laserablation freizustellen.
Zum Erreichen eines kontrastreichen Symbols in einer metallisierten Oberfläche ist die Verwendung eines dunklen, aber transparenten Kunststoffs vorteilhaft. Wenn ein Symbol gleichmäßig diffus hinterleuchtet werden soll, ist es vorteilhaft, auf der Rückseite des Bauelements einen diffus durchscheinenden Kunststoff anzubringen. Dies kann auch ein diffus streuender Lack sein.
Wenn innerhalb der Symbole inselartige Bereich galvanisiert werden sollen, beispielsweise im Innern der Buchstaben O, P oder R, so werden diese Bereiche vorzugsweise mit einem Steg mit dem umgebenden galvanisierfähigen Kunststoff verbunden. Dabei weist dieser Steg vorzugsweise eine Breite von 100 μm bis 200 μm auf.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von zwei Verfahrensabläufen beschrieben. Es zeigen:
1: ein Verfahren zur galvanischen Fertigstellung eines Bauteils mit einem Grundkörper aus galvanisierfähigem Kunststoff; sowie
2: ein Verfahren entsprechend 1 mit einem Grundkörper aus nicht galvanisierfähigem Kunststoff.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens, das in der 1 veranschaulicht ist, wird zunächst im Schritt a) ein Bedienelement in Gestalt einer Drucktaste zur Betätigung der Heckscheibenheizung eines Kraftfahrzeugs im Spritzgussverfah ren angefertigt. Dazu wird der Grundkörper der Drucktaste aus einem dunklen oder hellen transparenten oder transluzenten ABS bzw. ABS/PC gespritzt. Die Materialstärke beträgt im durchleuchteten Bereich mindestens 0,3 mm.
Im Schritt b) wird die Rückseite oder Innenseite des Grundkörpers mit einem nicht galvanisierbaren Lack oder Kunststoff, der sowohl transparent als auch transluzent sein kann, abgedeckt. Wenn eine räumlich gleichmäßige Abstrahlung gewünscht ist, kann hier ein Lichtdiffusormaterial verwendet werden.
Der folgende Verfahrensschritt c) dient zur Vorbereitung des in der Galvanik freizuhaltenden Bereichs in zwei alternativen Schritten.
Im Arbeitsschritt c1) wird dazu mittels eines Druckverfahrens ein Stopplack in Form der Symbolik auf die Vorderseite des Bauteils aufgedruckt. Alternativ kann anstelle des Stopplacks im Verfahrenschritt c2) auch ein nicht galvanisierfähiges, transparentes bzw. transluzentes Material (z. B. Polycarbonat) mittels IMD (In-mould-decoration) oder Laserverfahren auf die Oberfläche aufgeschweißt werden.
Im Verfahrensschritt d) wird der jeweils vorbereitete Grundkörper auf ein spezielles Galvanogestell aufgesteckt. Die Kontakte werden dabei so am Grundkörper angebracht, dass sie außerhalb des im Verfahrenschritt b) abgedeckten Bereichs und außerhalb der späteren sichtbaren Oberfläche liegen.
Im Schritt e) beginnt schließlich die nasschemische Galvanik. Es wird nach dem bekannten kolloidalen System mit den Verfahrenschritten Beizen, Aktivieren, Beschleunigen, chemisch Vernickeln, der Grundkörper leitfähig vorbereitet. Im Anschluss wird die metallische Oberfläche galvanisch fertig gestellt. Hier kommen insbesondere die Hochglanzverchromung und die Mattverchromung in Frage. Es ist aber auch möglich, Edelmetallschichten abzuscheiden, wie z. B. Gold oder Rhodium.
Ein Verfahren zur Bearbeitung an sich nicht galvanisierbarer Kunststoffe ist in der 2 veranschaulicht.
Im Verfahrensschritt f) wird aus einem dunklen, bzw. farbig transluzentem PC ein Grundkörper entsprechend dem oben genannten Verfahrensschritt a) gefertigt.
Im folgenden Verfahrensschritt g) wird im Lackierverfahren auf die spätere Galvanikfläche ein galvanisierbarer Lack appliziert. Im Verfahrenschritt h) wird der für die Symbolik vorgesehene Bereich abgetragen. Dazu wird die zuvor lackierte Oberfläche beispielsweise mittels Laserablation freigestellt, so dass hier wieder das Material des Grundkörpers an der Oberfläche ansteht. Dadurch entsteht ein nicht galvanisierbarer Bereich.
Es folgen die Verfahrensschritte d) und e) wie oben im Zusammenhang mit der 1 beschrieben.
Mit den beiden beschriebenen Verfahren wird z. B. eine Kappe eines Drucktasters gefertigt, die eine echte metallische Oberfläche auf einem transparent bzw. transluzenten Grundkörper aufweist und in der eine durchleuchtbare Symbolik eingebracht ist. Es steht hiermit erstmals ein Verfahren zur Verfügung, das ohne Unterbrechung des galvanischen Prozesses ermöglicht, hinterleuchtbare Symboliken in galvanisch erzeugten Oberflächen zu fertigen.
Die weitere Fertigstellung, die zur Schaffung eines einsatzbereiten Schalters oder dergleichen erforderlich ist, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Sie verläuft so wie bei entsprechenden Bedienelementen mit einer Kunststoffoberfläche nach dem Stand der Technik.
Mit diesem Verfahren können auch andere, rein dekorative Strukturen auf einen Kunststoffgrundkörper aufgebracht werden. So kann z. B. Eine gitterförmige Abscheidung von Metall auf einem dunklen Träger erfolgen, indem die "Öffnungen" des Git ters zuvor nicht galvanisierbar gemacht worden sind. Die ist eine haptisch und optisch hochwertige Oberflächenveredelung, die mit anderen Methoden nur sehr schwierig zu erzielen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10208674 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines vorderseitig galvanisch beschichteten Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit nicht beschichteten Bereichen, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Fertigen eines Grundkörpers aus einem transparenten oder transluzenten galvanisierbaren Kunststoffmaterial mit einer Vorderseite und einer Rückseite; b) Abdecken oder Abschirmen eines Bereichs der Rückseite zur Vermeidung einer galvanischen Beschichtung in dem Bereich; dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte vorgesehen sind: c) Aufbringen einer Maskierung in Form des Bereichs auf der Vorderseite; d) Halten und Kontaktieren des Grundkörpers, wobei das Kontaktieren ausserhalb des Bereichs erfolgt; e) Chemisches und optional galvanisches Vorbehandeln des Grundkörpers nach einem an sich bekannten Verfahren (kolloidales Verfahren oder Direktmetallisierung) zur Erzeugung einer dünnschichtigen Metallschicht ausserhalb des Bereichs und galvanisches Fertigstellen der metallischen Oberflächenbeschichtung.
Verfahren zur Herstellung eines vorderseitig galvanisch beschichteten Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit nicht beschichteten Bereichen, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte vorgesehen sind: f) Fertigen eines Grundkörpers aus einem transparenten oder transluzenten nicht galvanisierbaren Kunststoffmaterial mit einer Vorderseite und einer Rückseite; g) Lackieren des Grundkörpers im Bereich der Vorderseite mit einer galvanisierbaren Grundierung; h) Freistellen der nicht zu beschichtenden Bereiche auf der Vorderseite durch Abtragen der Grundierung; d) Halten und Kontaktieren des Grundkörpers, wobei das Kontaktieren ausserhalb des Bereichs erfolgt; e) Chemisches und optional galvanisches Vorbehandeln des Grundkörpers nach einem an sich bekannten Verfahren (kolloidales Verfahren oder Direktmetallisierung) zur Erzeugung einer dünnschichtigen Metallschicht ausserhalb des Bereichs und galvanisches Fertigstellen der metallischen Oberflächenbeschichtung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht beschichteten Bereiche hinterleuchtbare Symbolen sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Polycarbonat gefertigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Grundkörpers im Bereich des Bereichs weniger als 2 mm und vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 1 mm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus ABS oder ABS/PC gefertigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdecken oder Abschirmen im Schritt c) mit einem Aufkleber oder einem Lack er folgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgebrachte Material im Schritt c) farbig transparent oder durchscheinend ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen Lackschicht im Schritt h) mittels Laserablation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle im Betrieb nicht hinterleuchteten Symbolelemente metallisch leitend miteinander verbunden sind, wobei eventuelle inselartige Bereiche der Symbole über Metallstege mit der umgebenden Metallschicht verbunden sind, deren Breite zwischen 100 μm und 200 μm nicht übersteigt.
Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente mit hinterleuchtbaren Symbolen, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.