DE102010043046A1

DE102010043046A1 - Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils sowie Bauteil

Info

Publication number: DE102010043046A1
Application number: DE102010043046A
Authority: DE
Inventors: Josef Stümpel
Original assignee: HDO Druckguss und Oberflaechentechnik GmbH
Current assignee: HDO Druckguss und Oberflaechentechnik GmbH
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: DE102010043046B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils, insbesondere eines sanitären Bauteils, wobei durch galvanische Abscheidung auf einer Oberfläche eines Grundkörpers ein erstes Metallmaterial zur Bildung einer ersten Metallschicht und auf einem ersten Flächenbereich derselben eine weiteres zweites Metallmaterial zur Bildung einer zweiten Metallschicht aufgebracht wird, wobei nach dem Auftragen des ersten Metallmaterials einem zweiten Flächenbereich der ersten Metallschicht, der benachbart zu dem ersten Flächenbereich angeordnet ist, ein das Abscheiden des zweiten Metallmaterials verhinderndes Galvanikresistentmittel zugeordnet wird, bevor das zweite Metallmaterial abgeschieden wird, so dass das zweite Metallmaterial auf dem ersten Flächenbereich abgeschieden wird, und dass nach dem Abscheiden des zweiten Metallmaterials das Galvanikresistentmittel vollständig entfernt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils, insbesondere eines sanitären Bauteils, wobei durch galvanische Abscheidung auf einer Oberfläche eines Grundkörpers ein erstes Metallmaterial zur Bildung einer ersten Metallschicht und auf einem ersten Flächenbereich derselben ein weiteres zweites Metallmaterial zur Bildung einer zweiten Metallschicht aufgebracht wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Bauteil, das nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt ist.
Aus der DE 10 2004 006 098 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils bekannt, wobei zur Bildung einer Oberflächenstruktur zum einen ein erstes Metallmaterial auf einen Grundkörper zur Bildung einer ersten Metallschicht und dann ein zweites Metallmaterial auf die Oberfläche der ersten Metallschicht zur Bildung einer zweiten Metallschicht aufgebracht wird. Da das zweite Metallmaterial vollflächig auf die erste Metallschicht aufgebracht wird, muss diese zur Oberflächenstrukturierung teilweise abgetragen werden.
Aus der DE 10 2005 030 272 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils bekannt, bei dem auf einen Grundkörper ein erstes Metallmaterial zur Bildung einer ersten Metallschicht und danach ein Polymermaterial vollflächig auf die erste Metallschicht aufgebracht wird. Zum partiellen Aufbringen eines zweiten Metallmaterials muss die Polymerschicht mittels eines Lasers abgetragen werden. Erst dann kann das zweite Metallmaterial auf die entsprechenden Flächenbereiche der ersten Metallschicht aufgebracht werden. Zum Abschluss der Oberflächenstrukturierung ist es weiterhin erforderlich, dass nach dem Aufbringen des zweiten Materials die bleibende Polymerschicht von der ersten Metallschicht entfernt wird. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass mehrere Verfahrensschritte erforderlich sind, um eine Oberflächencharakteristik von mindestens zwei aufeinander aufbauenden Metallschichten bereitzustellen. Das bekannte Verfahren ist daher relativ aufwändig und teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils bzw. ein Bauteil anzugeben, dass Oberflächenstrukturen aus Metall in vereinfachter Weise hergestellt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftragen des ersten Metallmaterials einem zweiten Flächenbereich der ersten Metallschicht, der benachbart zu dem ersten Flächenbereich angeordnet ist, ein das Abscheiden des zweiten Metallmaterials verhinderndes Galvanikresistentmittel zugeordnet wird, bevor das zweite Metallmaterial abgeschieden wird, so dass das zweite Metallmaterial auf dem ersten Flächenbereich abgeschieden wird, und dass nach dem Abscheiden des zweiten Metallmaterials das Galvanikresistentmittel vollständig entfernt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Galvanikresistentmittel einem zweiten Flächenbereich einer Metalloberfläche zugeordnet, so dass im Rahmen eines Galvanikherstellungsverfahrens ein zweites Metallmaterial auf eine ein erstes Metall aufweisende Metallschicht direkt aufgebracht werden kann. Nach Entfernen des Galvanikresistentmittels weist die Oberflächenstruktur zwei Metallschichten auf, wobei die zweite Metallschicht partiell auf der ersten Metallschicht aufbauend angeordnet ist. Vorteilhaft kann hierdurch auf einfache Weise eine metallische Oberflächenstruktur für eine Beschriftung oder zu Designzwecken erschaffen werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Oberflächenstruktur durch ein aufbauendes Auftragen von Materialien erzeugt, wobei auf eine Nachbearbeitung des Galvanikresistentmittels verzichtet werden kann. Dieses Galvanikresistentmittel wird in einem Arbeitsschritt der ersten Metallschicht so zugeordnet, dass nachfolgend in dem dadurch geschaffenen ersten Flächenbereich die zweite Metallschicht aufgebracht werden kann. Vorteilhaft kann hierdurch ein Arbeitsschritt eingespart werden. Nach erfolgtem Entfernen des Galvanikresistentmittels weist die Oberflächenstruktur den gewünschten Aufbau aus Metallschichten auf.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Galvanikresistentmittels als eine Galvanikresistenzbeschichtung ausgebildet sein, insbesondere als ein Galvanikresistentlack, der unter Freilassung des ersten Flächenbereichs auf die erste Metallschicht aufgebracht wird. Nach galvanischer Abscheidung der zweiten Metallschicht wird die Galvanikresistentbeschichtung wieder entfernt, so dass der Metallschichtaufbau nunmehr fertigt ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Galvanikresistentmittel auch durch Bedrucken aufgebracht werden. Das Aufbringen und Entfernen des Galvanikresistentmittels kann hierdurch vereinfacht werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der erste Flächenbereich der ersten Metallschicht auch durch einen glockenförmigen Galvanisierungsbehälter abgedeckt werden, so dass ausschließlich im ersten Flächenbereich das zweite Metallmaterial durch galvanische Abscheidung aufgebracht werden kann. Vorteilhaft kann hierdurch auf einfache Weise die Oberflächenstruktur durch einen rein galvanischen Prozess hergestellt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird auf die erste Metallschicht bzw. die zweite Metallschicht eine Dekorationsschicht, insbesondere eine Chromschicht, aufgebracht, so dass die gesamte Oberfläche des so gebildeten Bauteils ein hochwertiges optisches Erscheinungsbild aufweist.
Zur Lösung der Aufgabe ist das erfindungsgemäße Bauteil in Verbindung mit Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass wobei eine Oberflächenschicht eine aus dem ersten Metallmaterials bestehende erste Metallschicht und eine die erste Metallschicht teilweise abdeckende und unmittelbar auf derselben aufgebrachte, aus dem zweiten Metallmaterial bestehende zweite Metallschicht aufweist zur Erzeugung einer Beschriftung.
Das erfindungsgemäße Bauteil weist eine aufbauende Metallstruktur an der Oberfläche auf, die zur Beschriftung oder Designzwecken eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann das Bauteil als ein Sanitärbauteil ausgebildet sein, das eine hochwertige Oberflächenbeschichtung aufweist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1a einen schematischen teilweisen Querschnitt durch eine Oberflächenstruktur eines Halbzeugs, das mit einem Galvanikresistentmittels nach einer ersten Ausführungsform partiell beschichtet wird,
1b ein schematischer Querschnitt des Halbzeugs gemäß 1a, bei dem in einem nachfolgenden Schritt ein zweites Metallmaterial in einem durch das Galvanikresistentmittel frei gelassenen ersten Flächenbereich abgeschieden wird,
1c einen teilweisen Querschnitt gemäß 1b, wobei das Galvanikresistentmittel entfernt worden ist,
1d einen schematischen Querschnitt gemäß 1c, wonach die Oberflächenmetallstruktur mit einer Verchromung versehen wird,
2a einen teilweisen schematischen Querschnitt durch ein Halbzeug mit einer ersten Metallschicht, der ein stempelförmiges Galvanikresistentmittels zugeordnet wird nach einer zweiten Ausführungsform,
2b einen teilweisen Querschnitt durch das Halbzeug gemäß 2a, wobei sich der Galvanikresistentstempel in der Arbeitsstellung befindet, in der ein zweites Metallmaterial an einer in einem freigelassenen ersten Flächenbereich abgeschieden wird,
2c einen teilweisen Querschnitt durch das Halbzeug gemäß 2b nach Entfernen des Galvanikresistentstempels und
2d einen teilweisen Querschnitt durch das Halbzeug gemäß 2c nach Aufbringen einer Chromschicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung eines dekorativen Bauteils, das als Funktionskörper im Sanitärbereich, beispielsweise als Armatur, oder im Automobilbereich eingesetzt werden kann. Das Bauteil besteht im Wesentlichen aus einem Grundkörper 1 und einer Oberflächenbeschichtung 2 (Oberflächenstruktur).
Der Grundkörper besteht aus einem galvanikfähigen Material; er kann beispielsweise als ein Druckgießteil, insbesondere aus Zink, Aluminium, Magnesium oder als ein galvanikfähiges Kunststoffteil (ABS, PC) oder als ein Teil aus Messing oder Stahl ausgebildet sein.
Nach Urformen des Grundkörpers 1 wird dieser, sofern er aus einem Zinkdruckgießmaterial besteht, poliert, bevor eine Oberfläche des Grundkörpers 1 durch galvanisches Abscheiden eines ersten Metallmaterials 3 beschichtet wird. Das erste Metallmaterial 3 wird vollflächig auf einer Seite des Grundkörpers aufgebracht und bildet eine erste Metallschicht der Oberflächenbeschichtung 2. Beispielsweise kann das erste Metallmaterial 3 durch ein Kupfermaterial, beispielsweise eine Kupferlegierung, gebildet sein. Die erste Metallschicht 3 kann eine Dicke d1 aufweisen, die größer ist als 10 μm, beispielsweise 10 μm bis 70 μm aufweisen, vorzugsweise hat sie eine Dicke von 50 μm.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird partiell auf die erste Metallschicht 3 ein Galvanikresistenzmittel 4 aufgebracht, wobei ein erster Flächenbereich 5 der ersten Metallschicht 3 von dem Galvanikresistentmittel 4 nicht bedeckt und ein zweiter Flächenbereich 6 der ersten Metallschicht 3 von dem Galvanikresistentmittel 4 bedeckt wird, siehe 1a. Beispielsweise kann das Galvanikresistentmittel 4 als eine temporär aufbringbare Galvanikresistentbeschichtung, beispielsweise als ein Galvanikresistenzlack ausgebildet sein. Dieses Galvanikresistentmittel 4 kann beispielsweise durch Bedrucken aufgebracht sein. Alternativ kann das Galvanikresistentmittel 4 auch als eine Galvanikresistentfolie ausgebildet sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird nun durch galvanische Abscheidung eines zweiten Metallmaterials 7 auf der Oberfläche des Grundkörpers 1 abgeschieden, wobei sich eine zweite Metallschicht 7 in dem ersten Flächenbereich 5 der ersten Metallschicht 3 ausbildet. Die zweite Metallschicht 7 kann eine Dicke d2 aufweisen, die größer ist als 10 μm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 μm und 70 μm. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die zweite Metallschicht 7 eine Dicke von 50 μm auf, die mit der Dicke d1 der ersten Metallschicht 3 übereinstimmt. Das zweite Metallmaterial 7 ist – wie das erste Metallmaterial 3 – aus einem Kupfermaterial gebildet.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird diese metallische Oberflächenstruktur vollflächig mit einer Chromschicht 8 (Dekorationssschicht) konstanter Dicke versehen. Das Bauteil ist nun fertiggestellt und weist infolge der unterschiedlichen Metallhöhen, nämlich der ersten Metallschicht 3 in dem zweiten Flächenbereich auf der einen Seite und der ersten Metallschicht 3 und der zweiten Metallschicht 7 in dem ersten Flächenbereich 5 auf der anderen Seite eine partiell unterschiedliche Oberflächencharakteristik auf, die zur Beschriftung oder zu Designzwecken eingesetzt werden kann.
Nach einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach den 2a bis 2d kann als Galvanikresistentmittel auch ein glockenförmiger Galvanisierungsbehälter bzw. Galvanisierungskörper 4' eingesetzt werden, um den zweiten Flächenbereich 6 der ersten Metallschicht 3 abzudecken bzw. den ersten Flächenbereich 5 der ersten Metallschicht 3 frei zu lassen zum galvanischen Aufbringen des zweiten Materials 7. Der Galvanisierungskörper 4' kann beispielsweise als ein Silikonstempel ausgebildet sein, dessen Randseiten dichtend auf der ersten Metallschicht 3 aufliegen.
Der Aufbau des Bauteils gemäß dem Verfahren nach den 2a bis 2d entspricht dem des Bauteils gemäß dem Verfahren nach den 1a bis 1d. Es werden daher die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Nach dem galvanischen Abscheiden des zweiten Metallmaterials 7 in dem ersten Flächenbereich 5 wird der stempelförmige Galvanikresistentkörper 4' durch geeignete Stellmittel von der durch die erste Metallschicht 3 und die zweite Metallschicht 7 gebildeten Oberflächenbeschichtung 2 entfernt, so dass abschließend die Chromschicht 8 aufgebracht werden kann.
Vorzugsweise wird das Zinkdruckgießteil 1 vor dem Aufbringen des ersten Metallmaterials 3 poliert.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können auch weitere Metallschichten auf den Grundkörper 1 aufgebracht werden. Beispielsweise kann auch zusätzlich eine Nickelschicht vorgesehen sein.
Alternativ kann das erste und das zweite Metallmaterial 3, 7 auch aus einem unterschiedlichen Metall ausgebildet sein. Alternativ kann der Grundkörper aus Zinkdruckguss auch aus einem Messingmaterial bestehen.
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 102004006098 A1 [0003]
DE 102005030272 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Bauteils, insbesondere eines sanitären Bauteils, wobei durch galvanische Abscheidung auf einer Oberfläche eines Grundkörpers ein erstes Metallmaterial zur Bildung einer ersten Metallschicht und auf einem ersten Flächenbereich derselben ein weiteres zweites Metallmaterial zur Bildung einer zweiten Metallschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftragen des ersten Metallmaterials einem zweiten Flächenbereich (6) der ersten Metallschicht (3), der benachbart zu dem ersten Flächenbereich (5) angeordnet ist, ein das Abscheiden des zweiten Metallmaterials (7) verhinderndes Galvanikresistentmittel (4, 4') zugeordnet wird, bevor das zweite Metallmaterial (7) abgeschieden wird, so dass das zweite Metallmaterial (7) auf dem ersten Flächenbereich (5) abgeschieden wird, und dass nach dem Abscheiden des zweiten Metallmaterials das Galvanikresistentmittel (4) vollständig entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Galvanikresistentmittel (4) eine Galvanikresistentbeschichtung, insbesondere ein Galvanikresistentlack, aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Galvanikresistentmittel (4, 4') durch Bedrucken aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Galvanikresistentmittel (4) eine Galvanikresistentfolie aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flächenbereich (5) während der Abscheidung des zweiten Metallmaterials (7) durch einen glockenförmigen Galvanisierungskörper (4') abgedeckt wird, dessen Randseiten dichtend auf der ersten Metallschicht (3) aufliegen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flächenbereich (5) während der Abscheidung des zweiten Metallmaterials (7) durch einen Silikonstempel abgedeckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die erste Metallschicht (3) und die zweite Metallschicht (7) eine Dekorationsschicht, insbesondere eine Chromschicht (8), aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Metallmaterial (3) und/oder das zweite Metallmaterial (7) in einer Dicke (d1, d2) von mindestens 10 μm abgeschieden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) aus einem galvanikfähigen Material hergestellt wird.
Bauteil, insbesondere Druckgießbauteil, hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, wobei eine Oberflächenschicht (2) eine aus dem ersten Metallmaterials bestehende erste Metallschicht (3) und eine die erste Metallschicht (3) teilweise abdeckende und unmittelbar auf derselben aufgebrachte, aus dem zweiten Metallmaterial bestehende zweite Metallschicht (7) aufweist zur Erzeugung einer Beschriftung.
Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallschicht (3) und die zweite Metallschicht (7) aus demselben Material, insbesondere aus einem Kupfermaterial, bestehen.
Bauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallschicht (3) und die zweite Metallschicht (7) durch eine Chromschicht (8) abgedeckt sind.