DE1105684B

DE1105684B - Verfahren zum Herstellen eines wischfesten, korrosionsbestaendigen und spiegelnden Aluminiumueberzuges auf einem metallischen Gegenstand durch Vakuumbedampfen

Info

Publication number: DE1105684B
Application number: DEB49494A
Authority: DE
Inventors: Gustav Gaertner; Dr-Ing Rudolf Ruehle; Gerda Mutschler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1958-07-04
Filing date: 1958-07-04
Publication date: 1961-04-27

Description

Verfahren zum Herstellen eines wischfesten, korrosionsbeständigen und spiegelnden Aluminiumüberzuges auf einem metallischen Gegenstand durch Vakuumbedampfen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines wischfesten, korrosionsbeständigen, spiegelnden Metallüberzuges auf einem mit einem Lacküberzug versehenen metallischen Gegenstand durch Aufdampfen im Vakuum mit Verwendung einer aufgedampften hafterhöhenden Zwischenschicht aus Metalloxyd. Das Verfahren soll insbesondere bei Außenflächen von Gegenständen angewendet werden, die der Berührung durch Hände ausgesetzt sein können und deswegen bisher im wesentlichen mit galvanischen Überzügen versehen wurden, zu deren Aufbringen ein großer Arbeits- und Apparaturaufwand erforderlich ist.
Zierschichten, die nach bisher bekannten Verfahren beispielsweise durch Aufdampfen einer neutralisierenden Trennschicht aus Zinksulfid, Zinnoxyd, Berylliumoxyd, Bariumsulfid, Chrom oder Quarz hergestellt werden, zeigen eine unter normalen Bedingungen gute Beständigkeit. Sie sind jedoch einerseits keine guten Haftschichten oder wie im Falle einer verwendeten Chromschicht besonders harten Dauerbeanspruchungen in korrosionsfördernder Umgebung, denen z. B. Zierschichten an Kraftfahrzeugteilen, wie Scheinwerferzierringe, ausgesetzt sein können, nicht immer gewachsen, da sich eine derartige Schicht nicht elektrisch neutralisieren läßt. Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, die Zierschichten an hinsichtlich der Haftfähigkeit im Hinblick auf Korrosionsangriffe hoch beanspruchten Gegenständen zu verbessern und ihre Herstellung zu vereinfachen. Durch die erfindungsgemäße Kombination von zum Teil bekannten Verfahrensschritten ist dies gelungen. Die so hergestellten Zierschichten bleiben überraschenderweise auch unter schwierigen Bedingungen, beispielsweise in einer Salznebe17ätmosphäre, korrosionsbeständig und außerdem wischfest.
Solche metallische Schichten lassen sich dadurch erzielen, daß durch Aufdampfen von Chrom in stark verdünntem Sauerstoff ein Chromoxydüberzug gebildet wird, auf den ein Aluminiumüberzug so aufgedampft wird, daß Randberührung mit dem metallischen Gegenstand verhindert wird, oder daß beim Aufdampfen gebildete Berührungsstellen nachträglich unterbrochen werden. Grundlage zur Verhütung der Korrosion ist die Unterbindung jeder Möglichkeit zur Bildung von galvanischen Lokalelementen. Bei noch so sorgfältig aufgetragenen Zwischen- und Haftschichten können aber immer noch leitende Verbindungen von der oberen sichtbaren metallischen Schicht zur Metallunterlage entstehen. Um diese Möglichkeit weitgehend einzuschränken, wird zunächst an Stelle einer stromleitenden Chromschicht, die an sich ebenfalls eine gute Haftfähigkeit aufweisen würde, eine elektrisch isolierende Chromoxydschicht aufgedarnpft, um durch eine solche Chromschicht nicht eine weitere elektrisch leitende Schicht zu schaffen, die durch elektrische Isolation sorgfältig isoliert werden müßte, weil Chrom auch bei einem Teilangriff des Aluminiums die elektrisch leitende Verbindung von Aluminium zur Unterlage begünstigt. Deshalb dampft man zunächst eine Chromoxydschicht auf, wodurch eine Elementverbindung zwischen der Haftschicht und dem Aluminium, die ebenfalls Anlaß zur Korrosion geben könnte, praktisch ausgeschlossen ist.
Die dann aufzubringende Aluminiumschicht kann vorteilhaft in einer durch Glimmentladung jonisierten Argonatmosphäre aufgedampft werden.
Zur vollständigen elektrischen Isolation der Aluminiumschicht gegenüber der Metallunterlage, die, wie die Erfahrung gezeigt hat, trotz sorgfältigem Auftragen der einzelnen Schichten in den vorher geschilderten Verfahrensschritten meist notwendig ist, werden etwa vorhandene Brücken elektrisch ausgebrannt. Nach diesem Ausbrennen ist keine elektrisch leitende Brücke mehr von den aufgedampften Schichten zur Metallunterlage etwa durch kleine auf ihr haftende stromleitende Teilchen oder durch Risse oder kleine Löcher in der Lack- bzw. Chromoxydschicht vorhanden. Zum elektrischen Ausbrennen können verschiedene Verfahren angewendet werden. So kann das Ausbrennen durch Entladen eines Kondensators, durch Anlegen einer Gleichspannung oder durch Anlegen einer Wechselspannung durchgeführt werden. Nach dem Ausbrennen werden die metallisierten Teile in der Regel noch einer Isolierungsprüfung unterzogen.
In manchen Fällen ist es schwierig, die Korrosion am Rand des zu bedampfenden Gegenstandes zu verhüten, weil dort die aufgetragene Lackschicht gewöhnlich sehr dünn ist, schlecht haftet, beim Trocknen reißen kann oder insbesondere bei scharfen Kanten vom Rand durch Kohäsion der Lackteilchen zurückgewichen ist und deshalb leicht einegutegegenseitige Isolation der Ränder der einzelnen Schichten gefährdet ist. Um dort eine elektrische Isolation gegenüber der Metallunterlage sicherzustellen, werden beim Bedampfen, im wesentlichen beim Aufdampfen der Aluminiumschicht, die Ränder des Gegenstandes vorteilhaft durch Masken abgedeckt.
Die zur vollkommenen Sicherung vor Korrosion und zum größeren Schutz der Spiegelschicht gegenüber mechanischen Angriffen noch vorgesehene Schutzschicht von Siliziumoxyden kann in einer Sauerstoffatmosphäre bei einem Druck von etwa 5 - 10-5 bis 5 - 10-s Torr unter ausreichendem Sauerstoffzusatz bei gleichzeitiger Glimmentladung aufgedampft werden. Der im einzelnen angewendete Druck hängt dabei im wesentlichen von den zur Aufrechterhaltung der Glimmentladung notwendigen Verhältnissen und vom Abstand der Objekte von der Dampfquelle ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen eines wischfesten, korrosionsbeständigen, spiegelnden Metallüberzuges auf einem mit einem Lacküberzug versehenen metallischen Gegentand durch Aufdampfen im Vakuum mit Verwendung einer aufgedampften hafterhöhenden Zwischenschicht aus Metalloxyd, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufdampfen von Chrom in stark verdünntem Sauerstoff ein Chromoxydüberzug gebildet wird, auf den ein Aluminiumüberzug so aufgedampft wird, daß Randberührung mit dem metallischen Gegenstand verhindert wird, oder daß beim Aufdampfen gebildete Berührungsstellen nachträglich unterbrochen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu unterbrechenden Berührungsstellen durch elektrisches Ausbrennen elektrisch isoliert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Isolation dadurch hervorgerufen wird, daß die Randberührung des Trägers mit -der Aluminiumschicht durch Abdecken mit einer Maske beim Bedampfen mit Aluminium verhindert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht mit einer schützenden Deckschicht durch aufgedampfte Siliziumoxyde, die durch Verdampfen von Silicium in stark verdünnter Sauerstoffatmosphäre entstanden sind, versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufdampfen von Silicium bei einem Druck von etwa. 10-4 Torr durchgeführt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Aufdampfen des Aluminiums in einer vorzugsweise durch Glimmentladung jonisierten, stark verdünnten Atmosphäre durchgeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1025 232.