用于汽車(chē)的裝飾件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有在塑料基底上施加的電鍍層布置的裝飾件。在該電鍍層布置上提供了含粘附層、混合層和顯色覆蓋層的PVD-層布置，其中該混合層提供耐抗性特別是耐腐蝕性，并賦予該表面所需的硬度。
【專利說(shuō)明】用于汽車(chē)的裝飾件
[0001]本發(fā)明涉及一種用于汽車(chē)的裝飾件。該裝飾件包括基底、在該基底上的電鍍層布置和在該電鍍層布置上的PVD-層系。PVD意指從氣相中的物理沉積(英文稱物理氣相沉積)。
[0002]上述類用于汽車(chē)的裝飾件是現(xiàn)有技術(shù)已知的。常使用具有類似鉻的外觀的裝飾件。但同時(shí)還希望有其它彩色印象。為達(dá)此目的，例如在Hoffmann的DE 102005053344中提及，借助于外表面上的氣相沉積在電鍍層布置(在其文中稱為載體層布置)上沉積顯色的覆蓋層。由此產(chǎn)生具有硬度和耐抗性的特別是顯示出彩色的表面。文中述及，用氣相沉積法幾乎所有己知的金屬均可以非常純的形式沉積，并且可以借助于附加的反應(yīng)性氣體如烴、氧或氮沉積碳化物、氧化物或氮化物。
[0003]但其缺點(diǎn)在于，該覆蓋層不僅需實(shí)現(xiàn)顯色的目的，還需達(dá)到硬性的和主要是抗腐蝕性的層的效果。因?yàn)槔缭谄?chē)內(nèi)部的耐抗性要求與汽車(chē)外部區(qū)域是完全不同的，這又使在裝飾件的彩色設(shè)計(jì)中出現(xiàn)所不希望的限制。
[0004]本發(fā)明中的術(shù)語(yǔ)裝飾件有更寬的理解。因此不僅意指裝飾條或冷卻器框部件。其還意指具有功能性表面的部件。大多是由塑料基底如ABS和特別是PCABS制成的部件，這些部件覆蓋有電鍍層布置。
[0005]因此，需要克服或至少減弱現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明建議，在電鍍層布置上提供PVD-層系，該層系包含直接置于電鍍層布置上的粘附層、施加于該粘附層 上的耐抗的和硬性的混合層和施加于該混合層上的顯色覆蓋層。該顯色覆蓋層不必滿足該混合層的硬度要求和耐抗性要求。
[0007]借助于PVD施加的粘附層包括能有效粘附在電鍍層表面上的材料。優(yōu)選是該材料非常類似于該電鍍層布置的表面材料，甚至特別優(yōu)選是與該電鍍層布置的表面材料基本一致的材料。如果例如該電鍍層布置的最終層由鉻組成，則可借助于PVD施加鉻層作為粘附層。相反，如果該電鍍層布置的最終層是鉻-鎳層或具有高鎳含量的層，則在不可沉積相應(yīng)于鎳的PVD-層時(shí)使用鋯作為粘附層是有利的。按本發(fā)明，該粘附層的厚度為0.1-1 Mm。
[0008]按本發(fā)明，借助于PVD在該粘附層上施加混合層(MelaMe2b)uXv，其中Mel是第一金屬和Me2是與第一金屬不同的第二金屬，參數(shù)a和b是:a > 0.05和b > 0.05,且a+b ^ I,其中a+b=l可意指在混合層中Mel和Me2構(gòu)成100 %的金屬元素，X是選自碳、氮和氧的一種或多種元素。該混合層還可含其它元素和特別是其它金屬。但優(yōu)選是不屬于X組元素的非金屬混合物的總和低于20原子％。
[0009]在混合層中，成分X最高以化學(xué)計(jì)算量濃度存在，其中至少在鄰近該粘附層處，欠化學(xué)計(jì)算量濃度可能是有利的，因?yàn)橛纱嗽搶游赐耆ソ饘偬匦?。由此原因其是有利的，因?yàn)樵搶硬粌H應(yīng)是硬性的和耐抗性的(主要是耐腐蝕)，而且也應(yīng)作為所謂的平衡層以有利于降低層應(yīng)力。
[0010]該混合層可由在濃度上變化的納米層構(gòu)成。如果用于制備該混合層所用的方法中該待涂層的部件例如在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上還多次通過(guò)二個(gè)或更多靶時(shí)則特別可以是此情況。這種納米涂層可有利地導(dǎo)致更進(jìn)一步消除應(yīng)力，并由此導(dǎo)致該P(yáng)VD-層系的更高的耐抗性。因此，該給定的濃度顯然為至少20 nm以上的平均值。該混合層的厚度為0.2-10 ，優(yōu)選為小于
IMm，特別優(yōu)選是250-350 nm。
[0011]已表明，應(yīng)用含鉻作為Mel和含鋯作為Me2的混合層是特別合適的。此外還表明，含氮和碳的混合層也是特別合適的。由此包含未超化學(xué)計(jì)算量的非金屬組分的(CraZrb)u(CkN1) v (其中a+b=l和k+l=l, a, b > O和k, I > O)特別適合本發(fā)明的混合層，并優(yōu)選列為本發(fā)明的混合層。
[0012]該混合層也可具有濃度分布，特別是梯度層。特別優(yōu)選是在鄰近粘附層處呈很強(qiáng)的金屬特性，并逐步向直到具有超化學(xué)計(jì)算量的X-含量的層分布。
[0013]然后在該混合層上放置顯色的覆蓋層。該覆蓋層的厚度為0.1-2 Mffl0需保持厚度下限，以確保所需的彩色印象。如果顯色覆蓋層本身不具有該裝飾件所需的硬度和耐蝕性，則厚度上限是特別重要的。在最簡(jiǎn)單情況下，可使用鉻作為顯色覆蓋層，也就是要賦予該裝飾件以鍍絡(luò)的表觀時(shí)。在此情況下，從混合層向覆蓋層的過(guò)渡是呈不連續(xù)的過(guò)渡。但也可實(shí)現(xiàn)從混合層向覆蓋層的逐漸的過(guò)渡。例如在混合層中的金屬元素的鉻含量隨離覆蓋層的層厚中心點(diǎn)的距離增加而增加到100 %，而X-含量減少到O %。
[0014]與此相反，如果賦予該裝飾件的表觀呈不銹鋼時(shí)，則一方面可借助于霧化(濺射)施加例如V2A鋼作為覆蓋層或提供Zr-Cr-X，其中X-含量可呈超化學(xué)計(jì)算量選用。
[0015]要指出的是，粘附層和/或混合層和/或覆蓋層可各由多種不同的層構(gòu)成。特別在顯色的覆蓋層情況下，例如可借助于干涉作用實(shí)現(xiàn)不同的彩色效果。
[0016]下面按實(shí)施例和借助于附圖詳述本發(fā)明。
[0017]圖1示意性示出涂層裝置，如其可用于PVD-涂層。
[0018]圖2示出本發(fā)明實(shí)施方案的按本發(fā)明的裝飾件的一部分的層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]為詳述本發(fā)明，示例性描述用于本發(fā)明的裝飾條的涂層，該裝飾條應(yīng)具有所謂的鉻外觀。
[0020]基底的制備對(duì)于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來(lái)說(shuō)是已知的。本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員也已知如何可以在該基底上實(shí)現(xiàn)電鍍層布置。如果要了解與此相關(guān)的問(wèn)題，可參見(jiàn)上述的DE102005053344。
[0021]將這種涂敷有電鍍層布置的基底送入如圖1所示的涂層裝置I中。該涂層裝置I包括第一磁控管-濺射靶3和第二磁控管-濺射靶5。該第一磁控管-濺射靶3含鉻作為濺射材料，并由此是一種鉻-靶。第二磁控管-濺射靶5含鋯作為濺射材料，并由此是一種鋯-靶。該待涂層的基底定位于基底固定件7的旋轉(zhuǎn)盤(pán)9上，其中該基底固定件7還可繞自軸旋轉(zhuǎn)。借助于旋轉(zhuǎn)盤(pán)9可交替地在第一和第二磁控管-濺射靶3，5上通過(guò)。圖1中示出6個(gè)基底固定件。
[0022]在該涂層裝置I上經(jīng)加載基底后，關(guān)閉涂層腔11，并借助于真空泵13，15建立該裝置中的真空。接著將氬氣通入涂層腔并引發(fā)等離子體。在基底上施加負(fù)偏壓。首先使用離子化的氬以凈化、或許活化和也加熱在待涂基底上的電鍍層布置的表面。但該基底溫度應(yīng)保持低于120°C，優(yōu)選低于100°C，特別是當(dāng)如前述該基底為塑料基底時(shí)要如此。
[0023]經(jīng)凈化步驟后，首先對(duì)該鉻-靶3施加功率。因此在該實(shí)施例情況下電流為24 A。與此同時(shí)將負(fù)的基底偏壓調(diào)至65 V。將純鉻霧化約90秒，該鉻沉積在該基底上。為此，該基底偏壓有利于借助于離子轟擊以密實(shí)鉻層，并由此也可更好地粘附在該基底上。以此方式沉積該粘附層。
[0024]接著，基本上同時(shí)將該鉻-靶3的功率提高到電流為32 A，并對(duì)該鋯-靶5施加功率，以使其電流為24 A，并使氮?dú)庖?00 sccm和在時(shí)間上稍錯(cuò)開(kāi)地使乙炔(C2H2)以35sccm流入該涂層腔11。該氣流限制于此值以確保所形成的層不會(huì)超化學(xué)計(jì)算量地含有這些氣體成分。將負(fù)偏壓降至45 V，其結(jié)果是由此形成的層中引入較小的層應(yīng)力。以此方式沉積本發(fā)明的混合層，在此情況下該混合層是Cr-Zr-C-N層。
[0025]然后，斷開(kāi)對(duì)該鋯-靶5的功率，并中斷氮?dú)夂鸵胰驳牧魅?，以致僅有氬氣流入該腔，并對(duì)該鉻-靶施加電流達(dá)38 A的功率。以此方式運(yùn)行120秒產(chǎn)生顯色覆蓋層，該覆蓋層使該裝飾件呈所需的鉻外觀。上面給出的參數(shù)是依該相應(yīng)的涂層裝置而設(shè)置的。其可依裝置不同而變化。但本專業(yè)人員知道如何使該參數(shù)適配于為其所提供的涂層裝置，以達(dá)到所需結(jié)果。 [0026]圖2中示意性示出相應(yīng)于本發(fā)明的實(shí)施方案的裝飾件的截面201的層結(jié)構(gòu)。在基底203上施加電鍍層布置205。在該電鍍層布置上依次施加粘附層207、混合層209和顯色覆蓋層211。
[0027]如果要用黃銅色調(diào)或黃色調(diào)取代絡(luò)外觀，則ZrN適合用作覆蓋層。如果希望是綠色或棕色表面，則用具有各適配的碳含量和氮含量的Zr-C-N作為覆蓋層實(shí)現(xiàn)。如果要賦予該表面以不銹鋼的外觀，則可霧化V2A作為覆蓋層?；疑{(diào)可借助于Cr-Zr-C-N實(shí)現(xiàn)，其中在覆蓋層中C和/或N以超化學(xué)計(jì)算量存在。
【權(quán)利要求】
1.用于汽車(chē)的裝飾件，其包含: -基底，優(yōu)選為塑料基底 -基底上的電鍍層布置 -通過(guò)物理氣相沉積在該電鍍層布置的外表面上施加的顯色覆蓋層其特征在于，該顯色覆蓋層是PVD-層系的一部分，其包含在基底和覆蓋層之間的粘附層和在粘附層和覆蓋層之間的混合層，其中該混合層至少包含第一金屬M(fèi)el和第二金屬M(fèi)e2，并且在該混合層中含元素X，其中X是選自氮、碳和氧的一種或多種元素。
2.權(quán)利要求1的裝飾件，其特征在于，該混合層按式(MelaMe2b)uXv構(gòu)成，其中a+b≤1，V與u之比如此選用，以使X不呈超化學(xué)計(jì)算量。
3.權(quán)利要求2的裝飾件，其特征在于，a+b=l，并由此Mel和Me2在該混合層中是僅有的金屬兀素。
4.上述權(quán)利要求之一的裝飾件，其特征在于，Mel是鉻和Me2是鋯。
5.上述權(quán)利要求之一的裝飾件，其特征在于，X不僅包含氮也包含碳，并優(yōu)選基本上僅包含這兩種元素。
6.上述權(quán)利要求之一的裝飾件，其特征在于，該粘附層、該混合層和該覆蓋層各包含鉻或各包括錯(cuò)或各包含這兩種元素。
7.上述權(quán)利要求之一的裝飾件，其特征在于，該覆蓋層優(yōu)選以超化學(xué)計(jì)算量包含氮、碳和/或氧。
【文檔編號(hào)】B60R13/04GK103797148SQ201280043133
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月5日
【發(fā)明者】C.里拜羅, S.鮑爾 申請(qǐng)人:歐瑞康貿(mào)易股份公司(特呂巴赫)