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DE3415465A1 - Formteil aus kunststoff mit einer metallschicht - Google Patents

Formteil aus kunststoff mit einer metallschicht

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Publication number
DE3415465A1
DE3415465A1 DE19843415465 DE3415465A DE3415465A1 DE 3415465 A1 DE3415465 A1 DE 3415465A1 DE 19843415465 DE19843415465 DE 19843415465 DE 3415465 A DE3415465 A DE 3415465A DE 3415465 A1 DE3415465 A1 DE 3415465A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal layer
layer
molding according
molded part
noted
Prior art date
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Granted
Application number
DE19843415465
Other languages
English (en)
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DE3415465C2 (de
Inventor
Helmut Dr. 8000 München Pascher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of DE3415465A1 publication Critical patent/DE3415465A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3415465C2 publication Critical patent/DE3415465C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

  • Formteil aus Kunststoff mit einer Metallschicht
  • Die Erfindung betrifft ein Formteil aus Kunststoff mit einer Metallschicht auf der Oberfläche und einer Deckschicht über der Metallschicht.
  • Aus der DE-PS 19 O9 489 ist ein Verfahren zur Herstellung von durch Wärme rückstellfähigen Formteilen mit geringem elektrischen Widerstand bekannt. Dort wird wenigstens ein Teil der rückstellfähigen Formteiloberfläche mit einem dünnen Film eines Metalls beschichtet. Die Beschichtung wird auf verschiedene Weise aufgebracht, wobei die zu beschichtende Oberfläche vorher entsprechend behandelt wird.
  • Trotz einer Vorbehandlung der Oberfläche, zum Beispiel durch Aufrauhen mittels ätzender oder oxydierender Flüssigkeiten, besteht die Gefahr, daß die Metallbeschichtung zumindest teilweise beschädigt wird, oder sich auch ablöst, wenn die Formteile durch den Schrumpfvorgang ihre Form verändern.
  • Aus der Patentanmeldung P 32 48 147 sind nun Formteile bekannt, bei denen durch Aufbringung einer Deckschicht über der Metallfläche die Haftung der Metallbeschichtung verbessert wird. Aber auch bei diesen Formteilen ist eine Vorbehandlung der Formteiloberflächen unerläßlich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, Formteile aus Kunststoff mit einer Metallbeschichtung zu schaffen, bei denen die Haftung zwischen der Formteiloberfläche und der Metallschicht verbessert wird, wobei auch die Herstellungsverfahren dieser metallbeschichteten Formteile verbessert werden sollen. Die gestellte Aufgabe wird nun gemäß der Erfindung mit Formteilen der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß eine Haftschicht zur Haftvermittlung unter der mit der Deckschicht versehenen Metallschicht angeordnet ist. Die Verfahren zur Aufbringung dieser Metallbeschichtung vereinfachen sich nun dadurch, daß keine Vorbehandlung der Formteiloberflächen erforderlich ist.
  • Die Schwierigkeit bei metallbeschichteten Formteilen aus schrumpfbarem Material besteht zunächst darin, eine gute Haftung zwischen den Formteiloberflächen und der Metallschicht zu erreichen und zum anderen auch darin, daß bei der Formänderung keine Beschädigung der nicht schrumpffähigen Metallbeschichtung erfolgt. Die bisherige Oberflächenbehandlung der Formteile zur Erreichung guter Haftung zur Metallschicht ist recht aufwendig, wobei das zweite anstehende Problem damit nicht gelöst ist. Bei den Formteilen gemäß vorliegender Erfindung wird zunächst auf relativ einfache Weise eine gute Haftung der Metallschicht auf der Oberfläche des Formteils mit Hilfe der erfindungsgemäß dazwischengelagerten Haftschicht erreicht. Diese Haftschicht ist nun so ausgelegt, daß sie während des Schrumpfvorganges eine gewisse Bewegung der Metallschicht gegenüber der Oberfläche des Formteiles zuläßt ohne daß die Haftung verlorengeht. Dies wird erreicht, wenn die Haftschicht zumindest während des Schrumpf- oder auch während des Dehnungsvorganges so ''flexibel'l bzw. fließfähig ist, daß eine Verlagerung bzw. Verschiebung der Metallschicht mit oder ohne Haftschicht möglich wird. Die Haftung muß jedoch dabei bestehen bleiben. Hierzu eignen sich zum Beispiel elastische, plastische oder auch bei Wärmeeinwirkung schmelzbare Materialien. Dies kann zum Beispiel ein an sich bekannter Schmelzkleber sein, der bei Wärmezufuhr schmilzt und der gute Hafteigenschaften zu beiden Materialien aufweist. Bei der Herstellung solcher Formteile gemäß der Erfindung kann die Metallschicht nach den an sich bekannten Verfahren, wie Aufbringen als Folie, als Metallgeflecht, oder als metallisiertes Gewebe erfolgen. Außerdem können diese Metallschichten je nach Schrumpfungs- bzw. Dehnungsgrad des Formteiles mit Uber- oder Untermaß aufgebracht werden, um die Formänderung entsprechend ohne Verletzung ausgleichen zu können. Dies kann zum Beispiel durch Faltung oder ähnliche Maßnahmen erfolgen. Die einzelnen Faltungen sind dann mit einem bei Formänderungsvorgängen fließfähigen Füllstoff ausgefüllt, durch den erreicht wird, daß die Metallschicht im Normalzustand festsitzt und im Formänderungszustand auf der Oberfläche bewegbar ist bzw. wird.
  • So können auch mehrere Metallschichten oder Einlagerungen von Metallschichten auf bzw. in den Formteilen gemäß der Erfindung angeordnet werden.
  • Ein weiterer Vorteil ist, die Metallschicht, wie an sich bekannt ist, mit einer Deckschicht zu versehen, durch die ein Schutz und eine Erhöhung der Haftung der Metallschicht erreicht wird. Diese Deckschicht kann ebenfalls aus elastischem, plastischem oder bei Wärmeeinwirkung schmelzbarem Material bestehen und folgt in etwa dem Prinzip der unter der Metallschicht liegenden Haftschicht gemäß der Erfindung.
  • Für besondere Einsatzfälle kann die Deckschicht auch aus elektrisch leitendem Material bestehen.
  • Die Herstellung dieser Formteile gemäß der Erfindung kann nun auf verschiedene Weise erfolgen. So ist es möglich, die einzelnen Schichten sowohl vor wie auch nach dem Dehnungsvorgang der Formteile aufzubringen, wobei die aufzubringenden Schichten jeweils dem Zustand der Formteile bezüglich der Oberflächenabmessungen anzupassen sind, das heißt also, die Metallschichten können in jedem Zustand der Formteile durch an sich bekannte Verfahren, wie durch Aufdampfen, Galvanisierung oder durch chemische Methoden aufgebracht werden. So ist auch beispielsweise eine Lackierung mit leitfähigem Lack möglich. Auch eine Kombination der genannten Verfahren zur Aufbringung der Metallschicht ist durchaus möglich. Das Aufbringen der Deckschicht auf die Metallschicht ist ebenfalls unabhängig vom Zustand des Formteiles und kann sowohl gleichzeitig mit dem Aufbringen der. Metallschicht oder auch in einem nachfolgenden Verfahrensschritt erfolgen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von drei Figuren näher erläutert, dabei zeigt Figur 1 die prinzipielle Ausbildung des nach der Erfindung beschichteten Formteils, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel mit direkt abstehender Faltung der Metallschicht und Figur 3 ein Ausführungsbeispiel mit schräg abstehender Faltung der Metallschicht.
  • Figur 1 zeigt nun die prinzipielle Darstellung eines Formteils 3 aus schrumpfbarem Material, das mit einer Metallschicht 1 gemäß der Erfindung unter Zwischenlage einer Haftschicht 2 versehen ist. Uber dieser Metallschicht 1 ist eine Deckschicht 4 aufgebracht, die als Schutz für die Metallschicht 1 gedacht ist und durch die außerdem die Haftfähigkeit der Metallschicht 1 bei Formänderung des Formteils 3 erhöht wird. Die Haftschicht 2 besteht aus einem Material, das eine Bewegung bzw. Verschiebung der Metallschicht 1 bei Formänderung des Formteils 3 zuläßt. Dies ist beispielsweise bei Verwendung eines Schmelzklebers, der bei Schrumpftemperatur fließfähig wird, möglich. Die gleiche Eigenschaft weist zweckmäßigerweise auch die Deckschicht 4 auf, so daß bei einer Formänderung, sei es durch Dehnung oder durch Schrumpfung des Formteils 3 die gesamte Oberflächenbeschichtung veränderbar ist. Dadurch wird möglich, daß die an sich nicht schrumpffähige Metallschicht 1 der Formänderung des Formteils 3 folgen kann. Im vorhergehenden wurde bereits die Beschaffenheit der Materialien sowie die Herstellung eines derartigen Formteils erläutert.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausbildung des Formteils 3, bei dem die Metallschicht 1 als Folie aufgebracht ist, wobei diese Folie in nach außen abstehender, mäanderförmiger Weise gefaltet ist. Gemäß der Erfindung ist auch hier die Haftschicht 2 zwischen der Metallfolie 1 und der Oberfläche des Formteils 3 eingelagert und dient einerseits der Haftung und andererseits der Anpassung der nicht schrumpfbaren Metallfolie 1 an die durch Schrumpfung bzw. Dehnung veränderte Gestalt des Formteils 3. Dabei ist zwischen den einzelnen Falten der Metallfolie 1 ebenfalls ein zumindest bei Formänderung fließbares Material eingegeben, damit die erforderliche Oberflächenanpassung der Metallschicht 1 möglich wird. Dieses Material zwischen den einzelnen Faltungen kann auch als Fortsetzung der Haftschicht 2 ausgebildet sein, da diese gemäß der Erfindung die gleichen Eigenschaften aufweist.
  • Beim Expandieren des Formteils 3 wird dann die gefaltete Metallschicht 1 geglättet und liegt über der verteilten Haftschicht 2 direkt am Formteil an.
  • Bei der Herstellung des fertigen Formteils 3 kann zum Beispiel bereits eine mit Haftschicht 2 beschichtete Metallfolie verwendet werden, wobei sich zwischen den Innenseiten der einzelnen Faltungen eine Trennfuge 5 ausbildet.
  • Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn nicht schmelzbare Haftschichten 2 verwendet werden. Gegebenenfalls wird sogar eine zusätzliche Gleitschicht in diese Trennfuge 5 eingebracht, wodurch die gegenseitige Gleitfähigkeit der einzelnen Faltungen während der Dehnungs- bzw. Schrumpfvorgänge begünstigt wird. Über dieser Faltung der Metallschicht 1 ist wiederum eine Deckschicht 4 angeordnet, die in die Zwischenräume der einzelnen nebeneinander liegenden Falten der Metallfolie 1 eindringt, die sie schützt und festigt.
  • In Figur 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung erläutert, bei dem wiederum eine Faltung der Metallfolie 1 vorgenommen ist. Diese Falten stehen jedoch nicht senkrecht von der Oberfläche des Formteils 3 ab, sondern sind in abgewinkelter, schräger Anordnung aufgebracht. Diese Ausfuhrungsform entspricht in den wesentlichen Merkmalen der, die in Figur 2 bereits beschrieben wurde, so daß sich hierüber weitere Ausführungen erübrigen.
  • Mit einer solchen Ausführung können jedoch entsprechende Anpassungen an die Dehnungs- bzw. Schrumpfrichtungen erfolgen, so daß hierdurch besonders in kritischen Oberflächenbereichen die Verletzungsgefahr der aufgebrachten Metallschicht 1 verringert und die Anpassung an die neu eingestellte Form verbessert werden kann.
  • 29 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (29)

  1. Patentansprüche ;Formteil aus Kunststoff mit einer Metallschicht auf der er fläche und einer Deckschicht über der Metallschicht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Haftschicht (2) zur Haftvermittlung unter der mit der Deckschicht (4) versehenen Metallschicht (1) auf der Oberfläche des Formteiles (3) angeordnet ist.
  2. 2. Formteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Haftschicht (2) aus plastischem Material besteht.
  3. 3. Formteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Haftschicht (2) aus elastischem Material besteht.
  4. 4. Formteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Haftschicht (2) aus einem zumindest bei Dehnungs- bzw. Schrumpfungsvorgängen fließfähigem Material, insbesondere aus einem Schmelzkleber, besteht.
  5. 5. Formteile nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als Folie ausgebildet ist.
  6. 6. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als Metallgewebe ausgebildet ist.
  7. 7. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als metallisiertes Gewebe ausgebildet ist.
  8. 8. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kunststoff des Formteiles (3) aus einem bei Wärmezufuhr rückstellfähigem Material besteht.
  9. 9. Formteil nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als gefaltete Folie aufgebracht ist.
  10. 10. Formteil nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als gefaltetes Metallgewebe aufgebracht ist.
  11. 11. Formteil nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als gefaltetes metallisiertes Cewebe aufgebracht ist.
  12. 12. Formteil nach Anspruch 9 oder 11, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß die kunststoffseitig gerichteten Falten der Metallschicht (1) mit einem fließfähigen Füllstoff ausgefüllt sind.
  13. 13. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Metallschichten vorhanden sind.
  14. 14. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) im Inneren des Formteiles angeordnet ist.
  15. 15. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Deckschicht (4) aus einem elastischen Material besteht.
  16. 16. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Deckschicht (4) aus einem plastischen Material besteht.
  17. 17. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Deckschicht (4) aus einem Schmelzkleber besteht.
  18. 18. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Deckschicht (4) elektrisch leitend ist.
  19. 19. Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haftschicht (2) im ungedehnten Zustand des Formteiles (3) aufgebracht ist.
  20. 20. Formteil nach Anspruch 19, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß die Haftschicht (2) bei der Herstellung des Formteiles (3) aufgebracht ist.
  21. 21. Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haftschicht (2) im gedehnten Zustand des Formteiles (3) aufgebracht ist.
  22. 22. Formteil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Gleitschicht in den Trennfugen (5) der Falten eingebracht ist.
  23. 23. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) aufgedampft wird.
  24. 24. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) durch galvanische Metallisierung aufgebracht wird.
  25. 25. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) durch chemische Metallisierung aufgebracht ist.
  26. 26. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) als leitfähiger Lack aufgebracht wird.
  27. 27. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h 9 e k e n nz e i c h n e t , daß die Metallschicht (1) durch eine Kombination der in vorhergehenden Ansprüchen 22 bis 25 genannten Verfahren aufgebracht wird.
  28. 28. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n r z e i c h n e t , daß die Deckschicht (4) zugleich mit der Metallschicht (1) aufgebracht wird.
  29. 29. Verfahren zur Herstellung des Formteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 26, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Deckschicht (4) nach der Metallschicht (1) aufgebracht wird.
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