DE1951362C

DE1951362C - Method for covering a nib with a layer of hard material

Info

Publication number: DE1951362C
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Wutz Max Dr 6450 Hanau Reichelt
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Publication date: 1972-07-13

Description

I 951I 951

Die UrI)IuItHIg bezieht sich auf ein Verfuhren zum Ubetviehen von Schreibfeder!!, insbesondere aus Stuhl oder amlereii unedlen Metallen oder Metalllegierungen, mit einer Schicht aus I Iurtstolf.The UrI) IuItHIg refers to a seduction for using pen nibs !!, especially from Chair or amlereii base metal or metal alloys, with a layer of Iurtstolf.

Federn iiiis Stuhl oder aiulereu unedlen Melallen oder Metallegierungen sind gegenüber der Sehrelbllilssigkeit nicht genügeiul korrosionsbeständig. Um die Korrosionsbeständigkeit dieser Schreibfeder!! n\ verbessern, ist es bekannt, solche Schrcibfedcrn mit einem Hnrtehromüberzug zu versehen. '"Feathers for chairs or other base melals or metal alloys are not sufficiently resistant to corrosion when compared to visual transparency. To the corrosion resistance of this pen nib !! improve n \, it is known to provide such Schrcibfedcrn with a Hnrtehromüberzug. '"

Aus der deutschen Patentschrift <)25 2II sind ferner Schreibfedern mit einem Kern aus Stahl oder anderen unedlen Metallen oder Metallegierungen bekannt, die mit einer allseitig harten, korrosionsbeständigen Oberzugssehicht aus Titannitrid ver- '5 sehen sind. Die Dicke dieser aus Titannitrid bestehenden HarlstolTschicht betrügt wenigstens 0,5 μ. Die bekannten Schreibfedern mit der Titnnnilridiiberzugsschicht sind zwar den mit einem Hartchromüberzug versehenen Schreibfedern überlegen ^an bezüglich Korrosionsbeständigkeit und Abriehfcstigkeil, sie weiden jedoch den ständig steigenden Anforderungen an die Abschreibfestigkeit nicht voll gerecht.Nibs with a core made of steel or other base metals or metal alloys are also known from German patent specification <) 25 2II, which are provided with an all-round hard, corrosion-resistant top layer made of titanium nitride. The thickness of this Harlstol® layer consisting of titanium nitride is at least 0.5 µm. The known nibs with the titanium nitride coating are indeed superior ^{to the} nibs provided with a hard chrome coating in terms of corrosion resistance and abrasion wedge, but they do not fully meet the constantly increasing demands on the resistance to writing.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten ²S Schreibfedern mit einem Kern, insbesondere aus Stahl oder anderen unedlen Metallen oder Metalllegierungen, zu verbessern.The object of the invention is ^{to improve the known 2} S nibs with a core, in particular made of steel or other base metals or metal alloys.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Oberziehen einer Schreibfeder, insbesondere aus 3« Stahl oder anderen unedlen Metallen oder Metalllegierungen, mit einer wenigstens die Federspitze, vorzugsweise die gesamte Feder, allseitig überdeckenden, korrosionsbeständigen Schicht aus Hartstoff, deren Dicke wenigstens 0,5 μ beträgt, erfindungsgemäß dadurch, daß im Vakuum eine Überzugssehicht ans dem Reaktionsprodukt von durch HF-Plasmaentladung gebildeten Kohlenstoff-, Stickstoff- und/oder Borionen und von einer hochfrequent erregten Hinrichtung, insbesondere einer Spule, angestaubten Partikelchen '^Q eines oberhalb 1300" C schmelzenden unedlen Metalis oder einer Metallegierung abgeschieden wird. Von der hochfrequent erregten Einrichtung werden Metallpartikelchen, die vorzugsweise aus Titan oder Tantal bestehen, abgestäubt. Sie bilden zusammen *5 mit den Kohlenstoff-, Stickstoff- und/oder Borionen als Reaktionsprodukt Titankarbid, Titannitrid oder Titanborid und im Falle von abgestäubten Tantalpartikelchen als Reaktionsprodukt entsprechende Tantalverbindungen. Die Reaktionsprodukte werden auf der Schreibfeder abgeschieden. Schreibfedern mit erfindungsgemäß aufgebrachter Überzugssehicht zeichnen sich insbesondere durch hohe Abriebfestigkeit und Haftfestigkeit der Überi-ugsschichten aus. Dies beruht vermutlich darauf, daß in der im Vakuum aufgebrachten Überzugssehicht keine Ciaseinschlüsse vorhanden sind, durch welche die Abriebfestigkeit und die Haftfestigkeit der Überzugssehicht vermindert wird. Während der Beschichtung ist keine Beheizung der zu beschichtenden Schreibfeder erfor- ^ßn derlich, so daß das Federmaterial seine günstigen mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Elastizität, beibehält.This object is achieved by a method for covering a pen, in particular made of 3 "steel or other base metals or metal alloys, with a corrosion-resistant layer of hard material covering at least the nib tip, preferably the entire nib, on all sides, the thickness of which is at least 0.5 μ is, according to the invention, in that in the vacuum a coating layer on the reaction product of carbon, nitrogen and / or boron ions formed by HF plasma discharge and from a high-frequency excited execution, in particular a coil, dusty particles' ^{Q of} a base that melts above 1300 "C Metal particles, preferably made of titanium or tantalum, are dusted off by the high-frequency excited device. Together with the carbon, nitrogen and / or boron ions, they form titanium carbide, titanium nitride or titanium boride and im Case of grad ubiquitous tantalum particles as a reaction product corresponding tantalum compounds. The reaction products are deposited on the pen. Nibs with a coating layer applied according to the invention are characterized in particular by high abrasion resistance and the adhesive strength of the coating layers. This is presumably due to the fact that there are no cias inclusions in the coating layer applied in a vacuum, which would reduce the abrasion resistance and the adhesive strength of the coating layer. During the coating process, the nib to be coated does not ^{need to be} heated, so that the nib material retains its favorable mechanical properties, such as elasticity.

Die Überzugsschichten können aiso so hergestellt werden, daß'die Schreibfeder bei der Beschichtung keine solch hohe Erwärmung erleidet, welche die mechanischen Eigenschaften des Schreibfedernmaterials nachteilig beeinflussen würde. Die erf'mdiingsgemliß hergestellte!! Überzugssehichtfii sind sehr glutt, so daß ein gutes Gleiien der Se-hreibfedoin mif der Schi eibunlei luge gewährleistet ist, Ha hut sich Bezeigt, duß Schreibfüdem mit crnmliingRgemllll aufgebrachtem Überzug selbst auf hurten Folien (id. dgl., deren Obeilliichcn mit Füllstoffen angereichert sind, keinen merklichen Abrieb uuch mich sehr langem Gebrauch aufweisen.The coating layers can also be produced in such a way that the writing pen is during the coating process does not suffer from such high heating that the mechanical properties of the nib material would adversely affect. The erf'mdiingsgemliß manufactured !! Coating layers are very glowing, so that a good glide of the writing-fedoin With the ski uni luge it is guaranteed that Ha hat yourself Shows the writing guide with crnmliingRgemllll applied Coating even on thick foils (id. the outer edges of which are enriched with fillers, no noticeable wear and tear for a very long time Have use.

BrliiulungsgenUiß aufgebrachte Überzugsschichien aus Karbiden oiler Nitriden der Mela|le Titan oder Tantal haben sich besonders bewiihrt. Nach einem weiteren Merkmal tier Erfindung können auch Über-/ugsschichten aus Mischkristall-HarlstolTschichlen aufgebracht werden, insbesondere aus Titannitrid-Titankarbid-Mischkristullen, aus Titannitrid-Tiumborid-Mischkristallen oder aus Titunkarbid-Titunborid -Mischkristallen. Auch Schreibfedern, auf die zwei oder mehrere Überzugsschichten aus verschiedenen Hartsloffen nacheinander aufgebracht werden, haben gute Abriebeigenschal'ten gezeigt. Dabei Kinnen die nacheinander aufgebrachten Oberzugsschichten aus verschiedenen reinen llartstoffen bestehen, aus verschiedenen Mischkristall-Hartstoffschichten oder aus wenigstens einer Überzugssehicht aus '."'nem reinen Hartstoff und wenigstens einer aus einer Mischkristall-Hartstoffschicht.Coating layers applied with heat treatment from carbides and nitrides of the melamine titanium or tantalum have particularly proven themselves. After a Another feature of the invention can also be overlayers are applied from mixed crystal HarlstolTschichlen, in particular from titanium nitride-titanium carbide mixed crystals, made of titanium nitride-tium boride mixed crystals or from titanium carbide-titanium boride mixed crystals. Even nibs on which two or more layers of coating made of different hard slabs are applied one after the other have shown good abrasion properties. The top layers that are applied one after the other are chins consist of different pure alloys, of different mixed crystal hard material layers or from at least one coating layer made of pure hard material and at least one made of a mixed crystal hard material layer.

Vorteilhafterweise wird die oberste Mischkristall-Hartstoffschicht aus Titankarbid oder -nitric! gewählt. Beispielsweise zeigen Titannitridschichten ein goldfarbenes Aussehen, was den Benutzer der Schreibfeder ästhetisch angenehm anspricht. Auch Schreibfedern aus Edelmetallegierungen können vorteilhaft erfindungsgemäß mit einer Oberzugsschicht versehen werdenThe uppermost mixed crystal hard material layer is advantageously used made of titanium carbide or nitric! chosen. For example, titanium nitride layers show gold-colored appearance, which is aesthetically pleasing to the user of the nib. Also Nibs made from precious metal alloys can be beneficial be provided according to the invention with a top coat

Tine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte .Schreibfeder ist in der Figur schematisch im Schnitt dargestellt. Mit der BezugszilTer 1 ist der Kern der Feder bezeichnet, der mit einer erfindungsgemäß aufgebrachten Oberzugsschicht 2 aus Hartstoff allseitig überdeckt ist.Tine produced by the process of the invention . Writing pen is shown schematically in the figure in section. With the reference number 1 is the The core of the spring denotes the one with an upper coating layer 2 made of hard material, which is applied according to the invention is covered on all sides.

Claims

Patent claims:

1. Method for covering a pen, in particular made of steel or other base Metals or metal alloys, with at least the nib tip, preferably the entire spring, all-round covering, corrosion-resistant layer made of HartstolT, whose Thickness is at least 0.5 μ, characterized in that that in a vacuum a coating layer from the reaction product of carbon, formed by HF plasma discharge, Nitrogen and / or boron ions and from a high-frequency excited device, in particular a coil, dusted particles of a base that melts above 1300 ° C Metal or a metal alloy is deposited.

2. The method according to claim I, characterized in that that metal particles made of titanium or tantalum are dusted by the device.

3. The method according to claims 1 and / or 2, characterized in that a coating layer deposited essentially from carbides or nitrides of the metals titanium or tantalum will.

"ι"ι

I 951I 951

4. Vorführen nach don Ansprüchen 1 und/ oiler 2, tliulurch gekennzeichnet, daß al» Oborzugsschicht eino Mlschkrlslull- oiler IIurlslolT-schieht abgeschieden wird.4. Demonstration according to claims 1 and / oiler 2, characterized by the fact that the top coat is deposited as a Mlschkrlslull oiler IIurlslolT -schicht.

5. Vorfahren nach Anspruch 4, dadurch gokennzeichnet, daß als UborzugsHchieht oino Schicht aus Mischkristallen aus Titannitrid-Titankarbiil, aus Titnnnllriti-TitanboriU o«lor aus Titankarbid-Titanborid aufgebracht wird.5. Ancestors according to claim 4, characterized in that as UborzugsHchieht oino Layer of mixed crystals made from titanium nitride-titanium carbide, made from titanium nitride-titanium boron oxide Titanium carbide-titanium boride is applied.

6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß zwei odor mehrere Überzugsschichten aus verschiedenen HurtstolTen nacheinander aufgebracht werden.6. The method according to claim I, characterized ge ίο indicates that two or more layers of coating made of different HurtstolTen are applied one after the other.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, cioß nacheinander Überzugsschichtoi aS roliwi HartstolTen aufgebrach werden.7. The method according to claim 6, characterized in that coating layers as roliwi HartstolTen are applied one after the other.

8 Vorfahren nach Anspruch«, dadurch gekonizolcInet, daß wenigslenH eine Überzugs-S ht u inorn Hartslol! und wnilaloni. eRu» Überzugsschlcht aus einem Mlschkristall-Hartstoll aufgebracht wird.8 Ancestors according to claim «, characterized in that there is little or no coating. and wnilaloni. eRu » Coating Schlcht is applied from a Mlschkristall-Hartstoll.

9 Verfahren nach einem oder molireroii der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß S" oberste Hartstollschicht eine Schicht aus Titankarbid oder Titannitrid aufgebracht wird.9 method according to one or molireroii of Claims 6 to 8, characterized in that S "uppermost hard cladding layer consists of one layer Titanium carbide or titanium nitride is applied.

K). Verfahren nnch Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Überaugsschichten M.sch-Ei tall-HartstolIschichten aufgebracht werden.K). Method according to claim 6, characterized in that M.sch-egg tall-hard stole layers are applied as overlaying layers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings