DE102009041068A1

DE102009041068A1 - Vorrichtung sowie Verfahren zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand

Info

Publication number: DE102009041068A1
Application number: DE200910041068
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Motyka; Klaus Lüer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Eine Vorrichtung (1; 1', 1'') zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand (9) umfasst mindestens eine Anode (2; 2', 2'') mit einem ersten Teil (3) und einem zweiten Teil (4) und einen Behälter (11) zur Aufnahme einer Lösung (10) der ersten Anode (2; 2', 2'') und des Gegenstands (9). Der erste Teil (3) der Anode (2; 2', 2'') ist an einer ersten einstellbaren Stromversorgung (5) und der zweite Teil (4) der Anode (2; 2', 2'') an einer zweiten einstellbaren Stromversorgung (6) angeschlossen ist. Die erste Stromversorgung (5) und die zweite Stromversorgung (6) sind separat einstellbar und eine Schicht wird aus der Lösung (10) auf den Gegenstand (9) galvanisch abgeschieden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand, wie zum Beispiel zur galvanischen Abscheidung einer Lackschicht auf eine Karosserie eines Fahrzeugs.
Eine Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung weist typischerweise eine Stromversorgung mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode auf, die mit einem elektrisch leitenden zu beschichtenden Gegenstand elektrisch verbunden ist. Die Elektroden und der zu beschichtende Gegenstand werden in eine Lösung mit Metallionen getaucht. Auf Grund der Spannung zwischen der Elektrode und dem zu beschichtenden Gegenstand werden die Metallionen aus der Lösung auf dem Gegenstand abgeschieden und es wird eine Metallschicht auf dem Gegenstand aufgebaut. Abhängig vom Ionentyp kann die Elektrode die Anode und der Gegenstand kann die Kathode sein oder die Elektrode kann die Kathode und der Gegenstand kann die Anode der galvanischen Zelle sein.
Galvanische Abscheidung kann auch verwendet werden, um aufgeladene Partikel aus einer Lösung auf einem Gegenstand abzuscheiden. Dieses Verfahren wird als elektrophoretische Abscheidung bezeichnet und kann verwendet werden, um nicht elektrisch leitende Partikel galvanisch abzuscheiden.
Die DE 101 32 349 A1 offenbart ein Verfahren zur elektrophoretischen Beschichtung eines metallischen Gegenstands, insbesondere einer Karosserie oder eines Karosserieteils eines Fahrzeugs mit einer Lackschicht.
Insbesondere bei komplizierten Formen kann die Qualität der Beschichtung weniger hochwertig sein als bei einfacheren Formen, wie Platten. Zum Beispiel kann die Dicke der Beschichtung ungleichmäßig sein. Um dieses Problem zu vermeiden, werden typischerweise mehrere Anoden verwendet, die an zwei oder mehreren Seiten des zu beschichtenden Gegenstands angeordnet sind. Weitere Verbesserungen sind jedoch wünschenswert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung anzugeben, mit denen eine gleichmäßigere Beschichtung erreicht werden kann.
Gelöst ist dies mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung gibt eine Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand an, die mindestens eine Anode mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil sowie einen Behälter zur Aufnahme einer Lösung der ersten Anode und des Gegenstands umfasst, wobei die Schicht aus der Lösung auf den Gegenstand galvanisch abgeschieden wird. Der erste Teil der Anode ist an einer ersten einstellbaren Stromversorgung und der zweite Teil der Anode an einer zweiten einstellbaren Stromversorgung angeschlossen. Die erste Stromversorgung und die zweite Stromversorgung sind separat einstellbar.
Die zwei Teile der Anode sind somit separat mit zwei unterschiedlichen Stromversorgungen elektrisch verbunden. Dies ermöglicht, dass die Stromversorgung eines Teils der Anode anders ist als bei dem anderen Teil. Zum Beispiel kann zwischen dem ersten Anodenteil und dem Gegenstand eine höhere Spannung angelegt werden als zwischen dem zweiten Anodenteil und dem Gegenstand.
Bei geeignetem Einstellen der zwei Stromversorgungen und Anordnen der zwei Anodenteile kann die Abscheidungsrate von der Schicht aus der Lösung lokal eingestellt werden. In diesem Zusammenhang bezeichnet 'lokal' eine räumlich begrenzte und räumlich gezielte Abscheidung. Diese lokale Einstellung der Abscheidungsbedingungen ist bei der Beschichtung komplizierter Formen von Vorteil, da Inhomogenitäten, wie beispielsweise eine unterschiedliche Schichtstärke, durch das separate Einstellen der zwei Anodenteile kompensiert werden können, um die Qualität der Schicht zu verbessern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann verwendet werden, um eine Metallschicht auf den Gegenstand abzuscheiden. Die Vorrichtung kann auch verwendet werden, um eine elektrophoretische Abscheidung durchzuführen, wobei nicht elektrisch leitende Partikel mit einem Komplexion in der Lösung chemisch verbunden werden, damit diese aufgeladenen Partikel galvanisch auf den Gegenstand abgeschieden werden können.
In einem Ausführungsbeispiel sind diese nicht elektrisch leitenden Partikel Pigmente, so dass eine Lackschicht mit der Vorrichtung abgeschieden werden kann. Die Vorrichtung kann somit dazu verwendet werden, um eine Schicht, wie eine Lackschicht, auf einer Karosserie oder einem Karosserieteil eines Fahrzeugs abzuscheiden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel sind der erste Teil und der zweite Teil der Anode an gegenüberliegenden Wänden des Behälters angeordnet. Der zu beschichtende Gegenstand wird zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Anode angeordnet. Das Abscheiden auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gegenstands kann somit getrennt eingestellt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind der erste Teil und der zweite Teil der Anode an derselben Wand des Behälters angeordnet. Die Teile können nebeneinander in einer horizontalen Ebene oder vertikal übereinander angeordnet werden. Durch diese Anordnung kann das Abscheiden auf einer Seite des Gegentands lokal eingestellt werden, wenn der Gegenstand zwischen den Anodenteilen angeordnet wird. Wenn die Anodenteile übereinander angeordnet sind, kann die Abscheidungsrate in Abhängigkeit von der Höhe des Gegenstands eingestellt werden.
Die Vorrichtung kann auch mehr als eine Anode aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel ist ferner eine zweite Anode mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil vorgesehen. Diese zweite Anode kann die Anordnung eines der vorherstehenden Ausführungsbeispiele der ersten Anode aufweisen.
In einem Ausführungsbeispiel ist der erste Teil der zweiten Anode an der ersten Stromversorgung angeschlossen, d. h., dass der erste Teil der ersten Anode sowie der erste Teil der zweiten Anode an derselben Stromversorgung angeschlossen sind. Der zweite Teil der zweiten Anode kann auch an der zweiten Stromversorgung angeschlossen sein, so dass der zweite Teil der ersten Anode sowie der zweite Teil der zweiten Anode an derselben Stromversorgung angeschlossen sind.
In weiteren Ausführungsbeispielen ist der erste Teil der zweiten Anode an einer dritten Stromversorgung angeschlossen, d. h., der erste Teil der ersten Anode und der erste Teil der zweiten Anode sind an unterschiedlichen separat einstellbaren Stromversorgungen angeschlossen. Der zweite Teil der zweiten Anode kann an einer vierten Stromversorgung angeschlossen sein, so dass der zweite Teil der ersten Anode und der zweite Teil der zweiten Anode an unterschiedlich separat einstellbaren Stromversorgungen angeschlossen sind.
In einem Ausführungsbeispiel sind der erste Teil und der zweite Teil der Anode auf einem gemeinsamen elektrisch isolierenden Substrat montiert. Das Substrat dient als Träger für die Anodenteile und isoliert gleichzeitig elektrisch die Teile voneinander. Die Anode kann als ein Modul bezeichnet werden. Dieses Ausführungsbeispiel vereinfacht das Montieren der Anode im Behälter sowie die Anordnung der Leiter zwischen den Teilen und den Stromversorgungen.
Der erste Teil und der zweite Teil der Anode können gleiche oder unterschiedliche Flächen aufweisen. Die Stromdichte des galvanischen Abscheidungsverfahrens ist abhängig von der Fläche der Elektrode. Folglich kann die Qualität der abgeschiedenen Schicht auch durch die Auswahl und/oder das Einstellen der Fläche der Anodenteile weiter optimiert werden. In einem Ausführungsbeispiel wird die Fläche des ersten Teils und des zweiten Teiles der Anode entsprechend dem zu beschichteten Gegenstand bemessen. In einem bestimmten Ausführungsbeispiel weist der erste Teil der Anode eine Fläche auf, die doppelt so groß ist wie die Fläche des zweiten Teils der Anode.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand, das folgendes umfasst. Ein Behälter wird bereitgestellt, in dem eine erste Anode mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, eine Lösung und der Gegenstand angeordnet werden. Der erste Teil der ersten Anode wird an einer ersten einstellbaren Stromversorgung und der zweite Teil der ersten Anode an einer zweiten einstellbaren Stromversorgung angeschlossen. Die erste Stromversorgung und die zweite Stromversorgung werden separat voneinander eingestellt, wodurch eine Schicht aus der Lösung auf den Gegenstand galvanisch abgeschieden wird.
In einem Ausführungsbeispiel werden Partikel aus der Lösung auf den Gegenstand elektrophoretisch abgeschieden, um die Schicht auf dem Gegenstand zu bilden. Die Lösung kann Komplexionen aufweisen, die sich mit den Partikeln chemisch verbinden, um den Partikeln eine Ladung zu geben und die Partikel mit einem galvanischen Verfahren abscheiden zu können. Die Lösung kann auch Bindemittel enthalten, um Agglomeration und Absetzung der Partikel zu verhindern. Elektrophoretische Verfahren können verwendet werden, um nicht elektrisch leitende Partikel galvanisch abzuscheiden.
In weiteren Ausführungsbeispielen werden die Spannung oder der Strom der ersten Stromversorgung und der zweiten Stromversorgung separat eingestellt.
Das Verfahren kann auch bei mehreren Anoden angewandt werden. In einem Ausführungsbeispiel wird eine zweite Anode mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil vorgesehen. Die erste Anode und die zweite Anode werden an gegenüberliegenden Wänden des Behälters angeordnet, wobei der erste Teil der zweiten Anode an der ersten Stromversorgung und der zweite Teil der zweiten Anode an der zweiten Stromversorgung angeschlossen werden.
In weiteren Ausführungsbeispielen werden beliebig viele weitere Anoden verwendet, um eine Schicht auf den Gegenstand abzuscheiden. In diesen Ausführungsbeispielen werden diese Anoden auch an Stromversorgungen angeschlossen. Diese weiteren Anoden könne einteilig oder zweiteilig sein.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Gegenstand durch den Behälter transportiert, während die Schicht auf den Gegenstand galvanisch abgeschieden wird. Mehrere Anoden mit jeweils zwei separat einstellbaren Teilen können in Transportrichtung nacheinander entlang eines langen Behälters angeordnet werden. Durch diese Anordnung der Anoden wird ermöglicht, die Abscheidungsbedingungen abhängig von der Abscheidungszeit und von der Schichtstärke separat einzustellen.
Zum Beispiel kann das erste Anodenpaar mit einer höheren oder einer geringeren Spannung versorgt werden, als das nächste Anodenpaar in der Transportrichtung. Folglich kann der untere Schichtteil, der sich bildet, während sich der Gegenstand zwischen den Anoden des ersten Anodenpaares befindet, schneller oder langsamer abgeschieden werden, als der obere Schichtteil, der abgeschieden wird, während sich der Gegenstand zwischen den Anoden des zweiten Anodenpaares befindet. Die Schichtqualität kann damit erhöht werden.
Ein Verfahren nach einem dieser Ausführungsbeispiele kann verwendet werden, um eine Lackschicht auf einer Fahrzeugkarosserie oder einem Fahrzeugkarosserieteil aufzubringen. Die Lackschicht kann die erste Lackschicht sein, die direkt auf dem Metall der Karosserie oder direkt auf einer passivierten Oberfläche der Karosserie aufgebracht wird.
Ausführungsbeispiele werden nun anhand der Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt eine Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 zeigt mehrere Anoden einer Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 zeigt eine Anode mit zwei getrennten Teilen nach einem dritten Ausführungsbeispiel, und
4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Beschichtung einer Karosserie eines Fahrzeugs.
1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur galvanischen Abscheidung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1 weist eine elektrisch leitende Anode 2 aus zwei Teilen 3, 4 und zwei Stromversorgungen 5, 6 auf. Die Stromversorgungen 5, 6 weisen jeweils einen positiven Anschluss 7 und einen negativen Anschluss 8 auf.
Die zwei Teile 3, 4 der Anode 2 sowie ein elektrisch leitender zu beschichtender Gegenstand 9 sind in einer Lösung 10 in einem Behälter 11 angeordnet. Die Lösung 10 wird auch als ein Bad oder ein galvanisches Bad bezeichnet. Die zwei Teile 3, 4 der Anode 2 sind voneinander getrennt und sind in diesem Ausführungsbeispiel an gegenüberliegenden Seiten des zu beschichtenden Gegenstands 9 in der Lösung 10 angeordnet.
Der erste Teil 3 der Anode 2 ist an dem positiven Anschluss 7 der ersten Stromversorgung 5 und der zweite Teil 4 der Anode 2 ist an dem positiven Anschluss 7 der zweiten Stromversorgung 6 angeschlossen. Der negative Anschluss 8 der ersten Stromversorgung 5 sowie der negative Anschluss 8 der zweiten Stromversorgung 6 ist an dem zu beschichtenden Gegenstand 9 angeschlossen. Der Gegenstand 9 sieht eine Kathode vor.
Die zwei Stromversorgungen 5, 6 sind separat einstellbar, so dass die Spannung der zwischen jedem Teil 3, 4 der Anode 2 und der Kathode bzw. dem Gegenstand 9 separat einstellbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Stromversorgung 5 so eingestellt, dass eine Spannung V₁ zwischen dem ersten Teil 3 der Anode 2 und dem Gegenstand 9 gesetzt wird. Die zweite Stromversorgung 6 wird separat eingestellt, so dass eine Spannung V₂ zwischen dem zweiten Teil 4 der Anode 2 und dem Gegenstand 9 gesetzt wird, wobei die Spannung V₂ anders ist als die Spannung V₁.
Folglich kann die Stromdichte zwischen jedem Teil 3, 4 der Anode 2 und dem Gegenstand 9 getrennt eingestellt werden, so dass beispielsweise die Abscheidungsrate der Schicht auf den zwei gegenüberliegenden Seiten des Gegenstands 9 getrennt einstellbar ist. Diese Anordnung ermöglicht es, eine Schicht mit einer höheren Gesamtqualität auf den Gegenstand 9 abscheiden zu können.
Die Lösung 10 kann Metallionen aufweisen, so dass eine metallische Schicht auf dem Gegenstand 9 aufgebaut wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung 1 verwendet, um eine Lackschicht auf den Gegenstand 9 aufzubringen. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Lösung 10 voll entsalztes Wasser, Pigmente, Bindemittel und Lösemittel auf. Die Pigmente können in Form von nicht elektrisch leitenden Partikeln in der Lösung 10 vorhanden sein, die mit einem Komplexion verbunden sind, so dass die Partikel mit einer Ladung vorgesehen sind. Diese Komplexpartikel können auf den Gegenstand 9 mit der Vorrichtung 1 galvanisch abgeschieden werden.
Der Gegenstand 9 kann eine Karosserie eines Fahrzeugs, wie eines Kraftfahrzeugs sein. Der Gegenstand 9 kann auch ein Teil einer Fahrzeugskarosserie sein. Der zu beschichtende Gegenstand 9 kann aus Stahl, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem vorbeschichteten Stahl, wie verzinktem Stahl, bestehen.
2 zeigt sechs Anoden 2 einer Vorrichtung 1' zur galvanischen Abscheidung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. Vier der Anoden 2' weisen zwei Teile 3, 4 auf, die an zwei unterschiedlichen getrennt einstellbaren Stromversorgungen 5, 6 angeschlossen sind, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Zwei der Anoden weisen ein Teil auf.
Die zwei Teile 3, 4 der jeweiligen Anoden 2' sind vertikal angeordnet, so dass der erste Teil 3 oberhalb des zweiten Teils 4 im Behälter 11 angeordnet ist. Die Anoden 2' des zweiten Ausführungsbeispiels sind paarweise angeordnet. Der erste Teil 3 der beiden Anoden 2' des ersten Anodenpaars 12 ist an der ersten Stromversorgung 5 angeschlossen und der zweite Teil 4 der beiden Anoden 2' des ersten Anodenpaars 12 ist an der zweiten Stromversorgung 6 angeschlossen. Die zwei Anoden 2' des ersten Anodenpaars 12 werden in einem Ausführungsbeispiel an gegenüberliegenden Seiten eines zu beschichtenden Gegenstands 9 angeordnet, wie im Ausführungsbeispiel der 4.
Die Vorrichtung 1' nach dem zweiten Ausführungsbeispiel weist ein zweites Anodenpaar 13 auf, das die gleiche Anordnung wie das erste Anodenpaar hat. Der erste Teil 3 der beiden Anoden 2' des zweiten Anodenpaars 13 ist mit einer dritten separat einstellbaren Stromversorgung 14 und der zweite Teil 4 der beiden Anoden 2' des zweiten Anodenpaars 13 ist mit einer separat einstellbaren vierten Stromversorgung 15 angeschlossen. Der erste Teil 3 ist oberhalb des zweiten Teils 4 der beiden Anoden 2' des zweiten Anodenpaars 13 angeordnet, wie bei dem ersten Anodenpaar 12. Die Anoden 2' des zweiten Anodenpaars 13 können auch an gegenüberliegenden Seiten eines zu beschichtenden Gegenstands 9 angeordnet werden, wie dies in der 4 dargestellt ist.
Die vier Stromversorgungen 5, 6, 14, 15, die an den getrennten Teilen 3, 4 der Anoden 2' der Anodenpaare 12, 13 angeschlossen sind, können jeweils separat eingestellt werden. Es ist somit möglich, die Spannung jeder Stromversorgung unterschiedlich einzustellen, so dass die Abscheidungsrate im oberen Bereich des Gegenstands 9, der sich zwischen den ersten Teilen 3 der Anode 2' des ersten Anodenpaars 12 befindet, anders ist als im unteren Bereich des Gegenstands 9, der sich zwischen den zweiten Teilen 4 der Anode 2' des ersten Anodenpaars 12 befindet. Die Stromversorgungen 5, 6, können separat eingestellt werden, so dass die Schichtstärke der auf dem Gegenstand 9 abgeschiedenen Schicht gleichmäßiger ist.
Die Stromversorgungen 14, 15 des zweiten Anodenpaares 13 können auch separat eingestellt werden, so dass die Abscheidungsrate im oberen Bereich anders ist, als im unteren Bereich des Gegenstands 9. Die Stromversorgungen 14, 15 des zweiten Anodenpaares 13 können anders eingestellt werden, als die Stromversorgungen 5, 6 des ersten Anodenpaares 12, so dass zum Beispiel die Abscheidungsrate, die mit dem ersten Anodenpaar 12 erreicht wird, anders ist, als die mit dem zweiten Anodenpaar 13. Wenn sich der Gegenstand 9 zunächst zwischen dem ersten Anodenpaar 12 und danach zwischen dem zweiten Anodenpaar 13 befindet, kann die Abscheidungsrate abhängig von der abgeschiedenen Schichtdicke eingestellt werden. Dies kann auch die Qualität der Schicht verbessern.
Die zwei Teile 3, 4 der jeweiligen Anoden 2' können unterschiedliche oder die gleichen Flächen aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel weist der erste Teil 3 eine Fläche auf, die doppelt so groß wie die Fläche des zweiten Teils 4 ist. Die Gesamtfläche der Anode 2 ist somit 2/3:1/3 über die zwei Teile verteilt, wie dies in den 2 bis 4 dargestellt ist.
3 zeigt einen Aufbau einer Anode 2'' (einer Dialysezelle) aus zwei getrennten Teilen 3, 4 nach einem dritten Ausführungsbeispiel. Diese Anode 2'' kann bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Die Anode 2'' kann die Form einer sogenannten Box haben.
Die Anode 2'' weist eine elektrisch nicht leitenden Rückwand 16 und einen elektrisch nicht leitenden Rahmen 17 auf. Innerhalb des Rahmens 17 sind die zwei Anodenteile 3, 4 angeordnet. Die zwei Anodenteile 3, 4 sind elektrisch voneinander getrennt und werden jeweils an eine regelbare Stromversorgung angeschlossen. Auf dem Rahmen 17 wird eine Anionen durchgängige Membrane 18 zusammen mit einem Stützgitter 19 bestehen aus elektrisch nicht leitenden Material befestigt. Die Anode 2'' besitzt Zu- und Ablauf zum Anschluss an einen separaten Anolyt Kreislauf und ist abgedichtet, was zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. Diese Anode 2'' kann an der Wand eines Bades oder Tauchbeckens hängen, wie im Ausführungsbeispiel der 4.
Die Bauform der Anodenzelle ist jedoch nicht auf diese Form eingeschränkt. Andere Bauformen von Anodenzellen können auch mit zwei Anodenteilen verwendet werden. Zum Beispiel können runde oder halbrunde Anodenzellen verwendet werden.
4 zeigt eine schematisch perspektivische Ansicht eine Vorrichtung 1'' zur Beschichtung einer Karosserie 20 eines Fahrzeugs mit einer Lackschicht.
Die Vorrichtung 1'' weist mehrere Anoden 2'' auf, die paarweise an gegenüberliegenden Wänden 21, 22 entlang der Längsrichtung des Behälters 11 angeordnet sind. Jede Anode 2'' weist zwei Teile 3, 4 auf, wobei der erste Teil 3 oberhalb des unteren Teils 4 angeordnet ist, wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist. Der erste Teil 3 der zwei gegenüberliegenden Anoden 2'' des ersten Anodenpaars 12 ist an einer ersten Stromversorgung 5 und der zweite Teil 4 der zwei gegenüberliegenden Anoden 2'' des ersten Anodenpaars 12 ist an einer zweiten Stromversorgung 6 angeschlossen. Die erste Stromversorgung 5 und die zweite Stromversorgung 6 sind voneinander separat einstellbar. Der negative Anschluss 8 der beiden Stromversorgungen 5, 6 ist an die zu beschichtende Karosserie 18 angeschlossen, so dass die Karoserie 20 die Kathode der galvanische Zelle bildet. Die Stromversorgungen des zweiten Anodenpaars sowie eines weiteren Anodenpaares sind um der Klarheit willen nicht in der 4 dargestellt.
Während der Abscheidung wird die Karosserie 18 durch den Behälter in der nicht dargestellten Lösung in Pfeilrichtung A transportiert. Die Lösung weist voll entsalztes Wasser, Pigmente, Bindemittel und Lösemittel auf, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Karosserie 18 wird zwischen den Anoden 2'' der Anodenpaare 12, 13 nacheinander transportiert und aus der Lösung wird eine Lackschicht auf die Karosserie abgeschieden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung nach einem ersten Ausführungsbeispiel
1': Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
1'': Vorrichtung zur galvanischen Abscheidung nach einem dritten Ausführungsbeispiel
2: Anode nach einem ersten Ausführungsbeispiel
2': Anode nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
2'': Anode nach einem dritten Ausführungsbeispiel
3: erstes Teil der Anode
4: zweites Teil der Anode
5: erste Stromversorgung
6: zweite Stromversorgung
7: positiver Anschluss
8: negativer Anschluss
9: zu beschichtender Gegenstand
10: Lösung
11: Behälter
12: erstes Anodenpaar
13: zweites Anodenpaar
14: dritte Stromversorgung
15: vierte Stromversorgung
16: Rückwand
17: Rahmen
18: Membrane
19: Stützgitter
20: zu beschichtende Karosserie
21: Wand des Behälters
22: Wand des Behälters

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10132349 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (1; 1', 1'') zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand (9), umfassend mindestens eine Anode (2; 2', 2'') mit einem ersten Teil (3) und einem zweiten Teil (4), einen Behälter (11) zur Aufnahme einer Lösung (10) der ersten Anode (2; 2', 2'') und des Gegenstands (9), wobei die Schicht aus der Lösung (10) auf den Gegenstand (9) galvanisch abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3) der Anode (2; 2', 2'') an einer ersten einstellbaren Stromversorgung (5) und der zweite Teil (4) der Anode (2; 2', 2'') an einer zweiten einstellbaren Stromversorgung (6) angeschlossen ist, wobei die erste Stromversorgung (5) und die zweite Stromversorgung (6) separat einstellbar sind.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3) und der zweite Teil (4) der Anode (2; 2', 2'') an gegenüberliegenden Wänden des Behälters (11) angeordnet sind.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3) und der zweite Teil (4) der Anode (2; 2', 2'') an derselben Wand des Behälters (11) angeordnet sind.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine zweite Anode (2', 2'') mit einem ersten (3) Teil und einem zweiten Teil (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3) der zweiten Anode (2', 2'') an der ersten Stromversorgung (5) angeschlossen ist.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (4) der zweiten Anode (2', 2'') an der zweiten Stromversorgung (6) angeschlossen ist.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3) und der zweite Teil (4) der Anode (2') auf einem gemeinsamen elektrisch isolierenden Substrat (19) montiert sind.
Vorrichtung (1; 1', 1'') nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (3) der Anode (2', 2'') und der zweite Teil (4) der Anode (2', 2') eine Fläche aufweist, welche entsprechend dem zu beschichtenden Gegenstand (9) zu bemessen ist.
Verwendung der Vorrichtung (1; 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur elektrophoretischen Abscheidung einer Schicht auf einer Karosserie oder einem Karosserieteil eines Fahrzeugs.
Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Lackschicht ist.
Verfahren zur galvanischen Abscheidung einer Schicht auf einen Gegenstand (9), umfassend – Bereitstellen eines Behälters (11), in dem eine erste Anode (2; 2', 2'') mit einem ersten Teil (3) und einem zweiten Teil (4), eine Lösung (10) und dem Gegenstand (9) angeordnet sind, – Anschließen des ersten Teils (3) der ersten Anode (2; 2', 2'') an einer ersten einstellbaren Stromversorgung (5) und des zweiten Teils (4) der ersten Anode (2; 2', 2'') an einer zweiten einstellbaren Stromversorgung (6), – Einstellen der ersten Stromversorgung (5) und der zweiten Stromversorgung (6) separat voneinander, und – Galvanische Abscheidung einer Schicht aus der Lösung (10) auf den Gegenstand (9).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Partikel aus der Lösung (10) auf den Gegenstand (9) elektrophoretisch abgeschieden werden, um die Schicht auf dem Gegenstand (9) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung oder der Strom der ersten Stromversorgung (5) und der zweiten Stromversorgung (6) separat eingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Anode (2', 2'') mit einem ersten Teil (3) und einem zweiten Teil (4) vorgesehen wird, die erste Anode (2; 2', 2'') und die zweite Anode (2', 2'') an gegenüberliegenden Wänden der Behälter (11) angeordnet werden, und der erste Teil (3) der zweiten Anode (2', 2'') an der ersten Stromversorgung (5) und der zweite Teil (4) der zweiten Anode (2', 2'') an der zweiten Stromversorgung (6) angeschlossen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (9) durch den Behälter (11) transportiert wird, während die Schicht auf den Gegenstand (9) galvanisch abgeschieden wird.