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Patent Searching and Data


Title:
ELECTROPLATINGLY DECORATED COMPONENT COMPRISING SYMBOLS OR A STRUCTURE INTRODUCED INTO THE SURFACE, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/082250
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electroplatingly decorated component that is made using an injection-molding process and is provided with symbols or a structure (2) introduced into the surface of the component, the component being made of a plastic material (1) that can be electroplated. The invention further relates to a method for producing a component of this type.

Inventors:
KIESLICH DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/075486
Publication Date:
June 11, 2015
Filing Date:
November 25, 2014
Export Citation:
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Assignee:
AUTOMOBILE PATENTVERWALTUNGS UND VERWERTUNGSGMBH (DE)
International Classes:
B29C45/00; B41M7/00; B44C1/22; C23C18/16; B41M5/24
Domestic Patent References:
WO2008017423A22008-02-14
WO2013170912A12013-11-21
Foreign References:
DE102010053165A12012-06-06
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE DÖRNER, KÖTTER & KOLLEGEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche 1. Galvanisch dekoriertes Bauteil, weiches im Spritzgießverfahren hergestellt ist und mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur (2) versehen ist und das Bauteil aus einem galvanisierbaren Kunststoff (1 ) hergestellt ist. 2. Bauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite unbeschichtet und metallfrei gestaltet ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines galvanisch dekorierten Bauteils mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur (2), bei dem das Bauteil aus einem galvanisierbaren Kunststoff (1 ) im Spritzgießverfahren hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 . dadurch gekennzeichnet, dass die Symbolik (2) aus einem nicht galvanisierbaren, galvanikstabilen Lacksystem aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Symbolik (2) auf das Bauteil (1 ) aufgedruckt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bedruckung nach dem Spritzgießvorgangs des Bauteils (1 ) aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bedruckung durch ein Tampondruck- Verfahren aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedruckung durch Heißprägen aufgebracht wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkonturen des Druckbildes anschließend mittels eines verbrennenden Laserstahls liniensauber bearbeitet und optimiert werden.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass nur die Ansichtsseite beschichtet wird.

Description:
Galvanisch dekoriertes Bauteil mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein galvanisch dekoriertes Bauteil mit einer in der Oberflä- che eingebrachten Symbolik oder Struktur aus Kunststoff, bei dem das Bauteil aus einem galvanisierbaren Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils. Bei den Bauteilen aus Kunststoff für die Automobilindustrie der hier betrachteten Art handelt es sich im Wesentlichen um Bedienelemente, mit denen verschiedene Funktionen des Fahrzeugs bedient werden können. Hierunter fallen beispielsweise Start/Stopp-Knöpfe, Bedienelemente für die Fahrzeugbefeuchtung oder Klimaregulierung. Den genannten Bauteilen ist gemeinsam, dass sie eine Symbolik oder Wörter oder dergleichen aufweisen, die die jeweilige Funktion beschreiben. Diese Symbolik ist andersfarbig als das übrige Bedienelement ausgebildet. Anforderungen an Anforderungen an die Symbolik sind beispielsweise die Kontrastschärfe im Vergleich zum Bedienelement selbst sowie die Hinterleuchtbarkeit.

Zur Erstellung der vorgenannten Bauteile aus Kunststoff sind verschiedene Verfahren bekannt. So basiert beispielsweise das PVD-Verfahren (Physical-Vapor- Deposition) auf der Metallisierung eines aus einem Kunststoff gefertigten Bedienelementes. Hierbei werden dünne Schichten in einem Vakuum abgeschie- den. Das abzuscheidende Material liegt in fester Form vor. Das verdampfte Material bewegt sich durch die Vakuumkammer und trifft auf die zu beschichtenden Bauteile, wo es zur Schichtbildung kommt. Durch einen Laserprozess wird die gewünschte Symbolik eingebrannt bzw. die PVD Beschichtung partiell entfernt. Zwar ist das PVD-Verfahren geeignet, die gewünschte Symbolik auf die Bauteile aufzubringen. Als problematisch hat sich jedoch erwiesen, dass die aus Metall erstellte Symbolik nicht ohne eine zusätzliche Schutzschicht eine hinreichende Festigkeit gegen Abrieb und Korrosion aufweist. Aus diesem Grund ist es erforderlich, eine Schutzschicht, beispielsweise aus Lack, aufzubringen. Durch diesen zusätzlichen Arbeitsgang sind jedoch die Kosten erhöht.

Darüber hinaus sind Verfahren bekannt, bei denen die Bauteile galvanisch beschichtet werden. Dabei werden die Teile zunächst im Spritzgießverfahren, beispielsweise aus ABS bzw. ABS/PC, hergestellt. Nach dem Spritzgieß-Vorgang werden die Bauteile galvanisch vorbehandelt, um eine dünne Metallschicht zu erzeugen. Die Bauteile werden dann dem Galvanikprozess entnommen. Nach der Entnahme wird die galvanisierte Metallschicht bereichsweise mittels Laser entfernt. Die so behandelten Bauteile werden dann erneut dem Galvanikprozess zugeführt und die Abscheidung soweit fortgesetzt, bis die gewünschte Chromschicht gebildet ist. Die gelaserten Bereiche bilden dann die Symbolik aus. Zwar ist es mit den genannten Verfahren möglich, technisch und optisch qualitativ hochwertige Bedienelemente herzustellen. Das Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, dass zum einen der zusätzliche Arbeitsgang des La- serns zur Erstellung der Symbolik die Kosten erhöht. Zudem sind bei dem vorgenannten Verfahren zwei Galvanisier-Prozesse erforderlich. Insgesamt ist aufgrund der gegebenen Verfahrensabläufe das genannte Verfahren für Massenbauteile wenig geeignet.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein galvanisch dekoriertes Bauteil mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur aus Kunststoff bereitzustellen, welches einerseits kostengünstig und auch für die Herstellung von Massenprodukten geeignet ist, andererseits auch ohne zusätzliche Behandlung die erforderliche Abriebfestigkeit der jeweiligen Bedienelemente bereitstellt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das galvanisch dekorierte Bauteil im Spritzgießverfahren hergestellt ist und mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur versehen ist und das Bauteil aus einem galvanisierbaren Kunststoff hergestellt ist. Mit der Erfindung ist ein galvanisch dekoriertes Bauteil mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur aus Kunststoff geschaffen, welches einerseits kostengünstig und auch für die Herstellung von Massenprodukten geeignet ist, andererseits auch ohne zusätzliche Behandlung die erforderliche Abriebfestigkeit der jeweiligen Bedienelemente bereitstellt

In Weiterbildung der Erfindung ist die Rückseite unbeschichtet und metallfrei gestaltet. Dadurch ist die Symbolik durchscheinend, soweit das Bauteil mittels geeigneter Lichtquelle beleuchtet wird.

Die Aufgabe wird darüber hinaus gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines galvanisch dekorierten Bauteils mit einer in der Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur, bei dem das Bauteil aus einem galvanisierbaren Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt wird. Dadurch ist ein Verfahren zur Darstellung von einer in einer galvanisch abgeschiedenen Oberfläche eingebrachten Symbolik oder Struktur in Bauteilen aus Kunststoff für die Automobilindustrie durch Galvanisierung geschaffen, welches im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wesentlich kostengünstiger ist. Dies ist dadurch hervorgerufen, dass lediglich ein Galvanisier-Prozess erforderlich ist. Außerdem ist die Unterbrechung des Galvanikprozesses für das aus dem Stand der Technik bekannte Lasern der Bauteile nicht erforderlich, so dass die Galvanisierung in einem einzigen kontinuierlichen Vorgang vorgenommen werden kann. Hinzu kommt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren qualitativ hochwertige und auch den Anforderungen, beispielsweise gegen Abrieb, entsprechende Bauteile herstellbar sind.

In anderer Weiterbildung der Erfindung wird die Symbolik aus nicht galvanisierbarem Lack aufgebracht. Die Verwendung von Lacken hat zum Vorteil, dass verschiedenste Lacke mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verarbeitung bereitstehen, andererseits mit den Lacken jegliche Formen für Symbole, Worte oder Zahlen abgebildet werden können. Bevorzugt wird die Symbolik auf das Bauteil aufgedruckt. Das Drucken stellt ein einfaches Verfahren insbesondere bei Verwendung von nicht galvanisierbaren Lacken zur Erstellung der Symbolik dar und lässt sich zudem gut in den übrigen Verfahrensablauf integrieren.

Besonders bevorzugt wird der Druck nach dem Spritzgießvorgangs des Bauteils aufgebracht.

In vorteilhafter Weitebildung der Erfindung wird der Druck durch Tampondruck aufgebracht. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Spritzgussteile in eine geeignete Vorrichtung gesetzt werden. Weiter wird aus einem geätzten oder gefrästen vertiefenden Lackspeicher, dem Klischee, welcher vor jedem Arbeitsgang mit Lack gefüllt und abgerakelt wird, von einem weichen Stempel, gemeinhin als Tampon bezeichnet, das Druckbild aufgenommen und auf das Kunststoffbauteil übertragen.

Erfahrungsgemäß reichen die übertragenden Druckbilder für einfache optische Ansprüche, bauen jedoch an den unregelmäßigen Grenzflächen des Druckes in der anschließenden Galvanik zu unsauberen und unscharfen Konturen auf. In Weiterbildung der Erfindung wird daher hier konturfolgend mit einem verbrennenden Laserstrahl die Kontur der Symbole nachgezeichnet und Unregelmäßigkeiten im Druckbild an den Außenkanten entfernt. Die anschließend galvanisierten Bauteile weisen daher einen sauberen Kantenverlauf zwischen abgeschiedener Galvanikschicht und Druckbild auf.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines galvanisierten Bauteils aus Kunststoff in Form eines Start/Stopp-Knopfes;

Fig. 2 das Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Figur 1 zeigt ein aus Kunststoff gefertigtes Bauteil 1 für die Automobilindustrie mit anschließender Galvanisierung, Das Bauteil 1 weist nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Symbolik 2 auf, bei der es sich sowohl um Zahlen, Wörter oder dergleichen, als auch um Piktogramme handeln kann. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1. handelt es sich um einen Start/Stopp- Knopf für ein Automobil, mit dem der Motor des Automobils gestartet und abgestellt werden kann. Die Symbolik besteht in diesem Fall aus den Wörtern„Start", „Stopp",„Engine" oder dergleichen. Soweit es sich um andere Bedienelemente handelt, ist in der Regel die Symbolik in Form eines Piktogramms gebildet, beispielsweise die Darstellung eines Scheinwerfers, soweit es sich um ein Bedienelement für die Fahrzeugbeleuchtung handelt.

Die Rückseite des Bauteils 1 ist im Ausführungsbeispiel unbeschichtet und metallfrei gestaltet. Die Symbolik 2 ist dadurch durchleuchtbar bzw. durchscheinend ausgebildet. Ist hinter bzw. unter dem Bauteil 1 eine Lichtquelle 3 angeordnet, die Lichtstrahlen 4 aussendet, wie dies in Figur 1 schematisch dargestellt ist, wird die Symbolik 2 des Bauteils 1 durchleuchtet, was in Figur durch die mit„5" gekennzeichneten Pfeile verdeutlicht ist. Bei Fahrten in Dunkelheit erleichtert diese Durchleuchtbarkeft - sog.„Nachtdesign" - das Auffinden des jeweiligen Bedienelements.

Bei dem Verfahrensablauf, wie er in Figur 2 dargestellt ist, wird zunächst das aus Kunststoff herzustellende Bauteil im Spritzgießverfahren hergestellt. Bei dem Kunststoff handelt es sich um einen galvanisierbaren Kunststoff, vorzugsweise um ABS oder ABS/PC. Es wird dann auf das Bauteil 1 ein Druckbild gemäß der späteren Symbolik 2 aufgebracht. Die Symbolik ist dabei aus einem nicht galvanisierbaren Material gebildet. Vorzugsweise wird die Symbolik aus nicht galvanisierbarem Lack aufgebracht. Das Aufbringen der Symbolik auf das Bauteil 1 erfolgt beispielsweise durch Aufdrucken.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 wird das Druckbild nach dem Spritzgießvorgangs des Bauteils 1 aufgebracht. Hierzu findet das Tampon-Druck- Verfahren Anwendung. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Spritzgussteile in eine geeignete Vorrichtung gesetzt werden. Weiter wird aus einem geätzten oder gefrästen vertiefenden Lackspeicher, dem Klischee, welcher vor jedem Arbeitsgang mit Lack gefüllt und abgetakelt wird, von einem weichen Stempel, ge- meinhin als Tampon bezeichnet, das Druckbild aufgenommen und auf das Kunststoffbauteil übertragen.

Eine weitere Ausführungsform ist das Aufbringen des Druckbildes aus nicht galvanisierbaren Lack nach Art einer Heißprägefolie. Hierbei wird ein vorher auf eine Trägerfolie aufgedrucktes Druckbild durch Temperatur und Druck von der Folie abgelöst und auf das Bauteil übertragen. Nach dem Auskühlen des Bauteils ist die Symbolik auf dem Bauteil erhaben, da sich die die Symbolik darstellende Lage dort ablegt und dort anhaftet. Die Dicke der aufgetragenen Schicht der Symbolik beträgt dabei zwischen 1 μm und 15 μm.

Nach Bedrucken und Reinigung der Druckaußenkanten durch einen nachgeschalteten Laserp rozess werden die Bauteile mit der die späteren Symbolik nachbildenden nicht galvanisierbaren Schicht der Galvanik zugeführt. Die Galvanisierung erfolgt in bekannter Weise durch chemisches und elektrochemi- sches Abscheiden mehrere Metallschichten, die konventionell mit einer Dekorschicht aus Chrom abgeschlossen wird. Diese Metallschichten halten als Verbund auf den Bauteilen aus galvanisierbarem Kunststoff, insbesondere ABS bzw. ABS/PC, problemlos. Lediglich die mit dem Druckbild versehenen Bereiche sind nicht mit Metall beschichtet, so dass aufgrund des andersfarbigen Un- tergrunds des Bauteils die Symbolik erkennbar ist. Es besteht zudem die Möglichkeit, auch ein hinterleuchtetes Bauteil auf diese Weise herzustellen, indem die Rückseite metallfrei gehalten bzw. derart nachgearbeitet wird.