(57)【要約】  本体、例えば内燃機関用のピストンの表面を電解被覆するためのマスク（１）が提案される。このマスクは処理室（３）を備え、これにより被覆すべき表面が覆われ、流入開口部（７）と、層材料含有する電解質に対する流出開口部とに合流する。前側では処理室（３）が被覆すべき表面により閉鎖可能であり、裏側で処理室は平坦なアノードによって封鎖される。アノードは電極を介して直流電圧源のプラス極に接続されている。前記本体は前記直流電圧源のマイナス極に接続可能である。電解質ひいては被覆すべき層材料の均等な分散が次のようにして達成される。すなわち、前記マスク（１）はゴム状でエラスティックポリマからなり、前記マスク（１）には剛性のパイプシステムが鋳込まれており、該パイプシステムは前記流入開口部（７）および前記流出開口部を介して前記処理室（３）に合流し、前記パイプシステムは、真空ポンプ用の接続部（４，５）と、前記電解質用の容器と接続された接続部（６，１０）とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなる本体の表面を電解被覆するためのマスク（１）であって、
・前面の切欠部（２）を備え、該切欠部は被覆すべき表面に当接するよう、該表面に対して相補形に成形されており、
・前記切欠部（２）に組み込まれる処理室（３）を備え、
＝該処理室は側方に壁を有するように成形されており、これにより前記処理室（３）は被覆すべき表面を完全に覆い、
＝前記処理室は、層材料を含有する電解質のための流入開口部（７，２１，２３）と、流出開口部（１９，２２，２４）とを有し、
＝前記処理室は、被覆すべき表面の前側によって閉鎖可能であり、
＝前記処理室は、平坦なアノード（１１）によって裏側が閉鎖され、該アノードは電極（１６）を介して直流電圧源のプラス極と接続されており、
前記本体は前記直流電圧源のマイナス極に接続可能である形式のマスクにおいて、
・前記マスク（１）は、エラスティックな撓み性のポリマからなり、該ポリマは鋳造法によって成型可能であり、前記電解質に対して耐久性を有し、
・前記マスク（１）には剛性のパイプシステム（８，２０）が鋳込まれており、
該パイプシステムは前記流入開口部（７，２１，２３）および前記流出開口部（１９，２２，２４）を介して前記処理室（３）に合流し、
前記パイプシステムは、真空ポンプ用の接続部（４，５，１７）と、前記電解質用の容器と接続された接続部（６，１０，１８）とを有する、ことを特徴とするマスク。
【請求項２】
請求項１記載のマスクにおいて、
該マスクはポリアミドからなることを特徴とするマスク。
【請求項３】
請求項１記載のマスクにおいて、
該マスクはポリイミドからなることを特徴とするマスク。
【請求項４】
請求項１記載のマスクにおいて、
該マスクはシリコーンゴムからなることを特徴とするマスク。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載のマスクにおいて、
前記パイプシステム（８）は焼結材料からなることを特徴とするマスク。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載のマスクにおいて、
前記パイプシステム（８）は、ポリアミドベースの微粉体から作製されることを特徴とするマスク。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項記載のマスクにおいて、
前記パイプシステム（２０）の流入開口部（２１）と流出開口部（２２）は、少なくとも近似的に楕円形の横断面を有することを特徴とするマスク。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一項記載のマスクにおいて、
前記パイプシステムはスリット状の流入開口部（２３）とスリット状の流出開口部（２４）を介して前記処理室（３）と接続されており、
前記開口部（２３，２４）の長さは前記処理室（３）の幅に近似的に相当することを特徴とするマスク。
【請求項９】
導電性材料からなる本体の表面を電解被覆するためのマスク（１）の製造方法であって、前記マスクは、
・前面の切欠部（２）を備え、該切欠部は被覆すべき表面に当接するよう、該表面に対して相補形に成形されており、
・前記切欠部（２）に組み込まれる処理室（３）を備え、
＝該処理室は側方に壁を有するように成形されており、これにより前記処理室（３）は被覆すべき表面を完全に覆い、
＝前記処理室は、層材料を含有する電解質のための流入開口部（７，２１，２３）と、流出開口部（１９，２２，２４）とを有し、
＝前記処理室は、被覆すべき表面の前側によって閉鎖可能であり、
＝前記処理室は、平坦なアノード（１１）によって裏側が閉鎖され、該アノードは電極（１６）を介して直流電圧源のプラス極と接続されており、
前記本体は前記直流電圧源のマイナス極に接続可能である
マスクの製造方法において、
・前記処理室（３）に対する流入開口部（７，２１，２３）および流出開口部（１９，２２，２４）と、真空ポンプに対する接続部（４，５，１７）と、前記電解質用の容器と接続可能な接続部とを備えるパイプシステム（８，２０）を製作し、
・前記パイプシステム（８，２０）を前記マスク（１）用の鋳型に装填し、
・前記パイプシステム（８，２０）をエラスティックで撓み性のポリマにより次のように鋳込む、すなわち前記流入開口部（７，２１，２３）と流出開口部（１９，２２，２３）が前記処理室（３）に合流し、前記真空ポンプ用の接続部（４，５，１７）と、前記電解質用の容器と接続された接続部とが前記マスク（１）から引き出されているように鋳込む、ことを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の製造方法において、
前記マスク（１）はポリアミドから作製されることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載の製造方法において、
前記マスク（１）はポリイミドから作製されることを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
請求項９記載の製造方法において、
前記マスク（１）はシリコーンゴムから作製されることを特徴とする製造方法。
【請求項１３】
請求項９から１２までのいずれか一項記載の製造方法において、
前記パイプシステム（８、２０）は焼結材料から作製されることを特徴とするマスク。
【請求項１４】
請求項９から１３までのいずれか一項記載の製造方法において、
前記パイプシステム（８、２０）は、ポリアミドベースの微粉体から作製されることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による導電性材料からなる本体の表面を電解被覆するためのマスク、および請求項９の上位概念による前記マスクの製造方法に関する。
【０００２】
特許公開公報DE10140934A1から、回転対称の材料の表面を電解処理するための装置が公知である。この装置は、２つの緊張部材を有し、これらの緊張部材は相互に可動であり、それらの間に中央部材が挟み込まれている。この中央部材を介して電解処理流体が処理室に流入し、そこから流出する。処理室は２つの中間リングにより形成され、これらの中間リングの間に電極が挟み込まれている。この電極の内径は被覆すべき表面の外径よりも大きい。したがって被覆すべき表面と電極の内面との間に処理室が形成され、中間リングは２つの緊張部材により保持される。ここでの欠点は、中間リングも電極も金属からなり、そのため処理室を密閉し、極度に侵襲性の電解液が処理室から流出しないようにするために面倒な手段が必要なことである。とりわけ従来技術から公知の、表面を電解処理するための装置は非常に複雑に構成されている。このことは被覆プロセスの価格を無視できないほど上昇させる。
【０００３】
本発明の課題は、従来技術のこの欠点を回避することである。この課題は、請求項１および請求項９の特徴部に記載の構成によって解決される。請求項２以下には、本発明の有利な構成が記載されている。
【０００４】
本体を被覆するためのマスクが、本体の被覆すべき表面と共に処理室を形成し、このマスクが可塑性のポリマからなることによって、処理室が良好に密閉されることが保証され、電解液が処理室から流出する危険性が最小になる。とりわけ本発明のマスクは、予め作製されたパイプシステムを使用すると、プラスチック射出成形法によって非常に簡単に作製することができる。
【０００５】
以下に、本発明の幾つかの実施例を図面に基づき詳しく説明する。
図１は、本体を被覆するためのマスクを示す斜視図である。
図２は、図１の面ＩＩに沿ったマスクの断面図である。
図３は、マスクに配置された、被覆のために必要な電解質を導くパイプシステムの第１構成を示す図である。
図４は、断面が楕円の流入開口部および流出開口部を備えるパイプシステムの第２構成を示す図である。
図５は、断面がスリット状の流入開口部および流出開口部を備えるパイプシステムの第３構成を示す図である。
【０００６】
図１は、本体を被覆するためのマスクを示す斜視図である。この本体は、導電性材料からなり、例えば内燃機関用のピストンである。本実施例のマスク１はピストンシャフトを被覆するために用いられる。この目的のためにマスク１は断面が円弧状の前面切欠部２を有し、この切欠部を介してマスク１は図示されないピストンに次のように当接される。すなわち相応に成形された処理室３が、被覆されるピストンシャフトの領域を精確に覆うように当接される。ピストンは通常、２つのピストンシャフトを有するから、それぞれ１つのマスク１が被覆すべきピストンシャフトに当接する。
【０００７】
図１にはさらに接続部４と５が示されている。これらの接続部を介して、マスク１に配置されており、図３に示されたパイプシステム８が真空ポンプに接続される。図１にはさらに別の接続部６と１０が示されており、これらの接続部はパイプシステム８を電解質容器と接続する。さらに図１は、処理室３に合流する供給開口部７を示しており、この供給開口部を介して電解質は処理室３に導かれる。
【０００８】
図２は、図１の断面ＩＩに沿ったマスク１の断面を示す。この断面は、処理室３が前面の切欠部２の裏壁９に設けられた窓として構成されていることをよく示している。この窓の下方のコーニスは供給開口部７を有する。裏側で処理室３は、断面が円弧状の平坦なアノード１１によって封鎖されている。ここで処理室３の裏側には裏壁９とアノード１１との間に周回するパッキン１２が配置されており、このパッキンは処理室３をマスク１の裏側の切欠部１３に対して密閉する。処理室３の前側には同様に周回するパッキン１４が配置されている。これによりマスク１がピストンに当接すると、封鎖された処理室３が得られる。
【０００９】
アノード１１を形状安定したプラスチック製の閉鎖部材１５によって、図２に示した最終位置へ押し付け、そこに固定することによって、アノード１１は裏側の切欠部１３に嵌め込まれる。電極としてアノード１１は、裏側が溶接されたねじ切りボルト１６を有する。このねじ切りボルトには図示しない直流電圧源のプラス極が印加される。処理室３に当接するピストンシャフトの被覆のために、直流電圧源のマイナス極はピストンに印加される。
【００１０】
マスク１には、図３，４，５に図示されたパイプシステム８，２０の１つが配置されている。このパイプシステム８は、接続部４，５の他に別の接続部１７を介して、図示されない真空ポンプと接続されている。これに加えてパイプシステム８は接続部６と１０の他にさらに接続部１８を介して、電解質容器と接続されている。図３には、処理室３に合流する流出開口部１９も図示されているが、これは図１，２には示されていない。
【００１１】
鉄により被覆すべきピストンシャフが処理室３に当接すると、まずアノード１１に電極１６を介して直流電圧源のプラス極が、ピストンに直流電圧源のマイナス極が接続される。続いて真空ポンプにより接続部４，５と１７を介して、パイプシステム８と処理室３に負圧が形成される。この負圧は、接続部６，１０と１８を介して図示しない電解質容器から鉄を含有する電解質が吸引され、流入開口部７を介して処理室３に導かれるように作用する。鉄を含有する電解質は被覆すべきピストンシャフトを通過する。このときアノード１１とピストンに印加される直流電圧は、電解質から鉄が析出され、ピストンシャフトに被覆されるよう作用する。引き続き流出開口部１９を介して電解質は処理室３から排出され、接続部４，５および７を介してパイプシステム８全体から排出される。
【００１２】
パイプシステム８は、使用される電解質に対して耐久性のある焼結材料、例えば１８０℃以上の溶解温度を有するポリアミド−微粉体から作製される。続いてパイプシステム８はマスク１用の鋳型に装填され、ポリアミドまたはポリイミドが注ぎ込まれる。このポリアミドまたはポリイミドは、ゴム状にエラスティックに撓み、使用される電解質に対して耐久性がある。この実施例ではこのために、良好に注入することができ、高い耐裂性を備えるシリコーンゴムが使用される。
【００１３】
図４に示した、マスク１に鋳込まれたパイプシステム８の構成は、処理室３に合流する流入開口部２１と流出開口部２２を有する。これらの開口部は楕円形の横断面を有し、これにより電解質の通流特性が改善され、電解質が均等に分散され、これによりピストンシャフトに鉄被覆部が形成される。
【００１４】
電解質の通流特性と分散、およびピストンシャフトでの鉄被覆部のさらなる改善は、図５に示すように電解質がただ１つのスリット状流入開口部２３を介して処理室３に導かれ、同様にスリット状の流出開口部２４を介して処理室３から再び排出されることにより達成される。ここで流入開口部２３と流出開口部２４の長さは、近似的に処理室３の幅に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本体を被覆するためのマスクを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の面ＩＩに沿ったマスクの断面図である。
【図３】図３は、マスクに配置された、被覆のために必要な電解質を導くパイプシステムの第１構成を示す図である。
【図４】図４は、断面が楕円の流入開口部および流出開口部を備えるパイプシステムの第２構成を示す図である。
【図５】図５は、断面がスリット状の流入開口部および流出開口部を備えるパイプシステムの第３構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１１  断面
１  マスク
２  前面の切欠部
３  処理室
４，５，６  接続部
７  流入開口部
８  パイプシステム
９  裏壁
１０  接続部
１１  アノード
１２  パッキン
１３  裏側の切欠部
１４  パッキン
１５  閉鎖部材
１６  ねじ付きボルト、電極
１７，１８  接続部
１９  流出開口部
２０  パイプシステム
２１  流入開口部
２２  流出開口部
２３  流入開口部
２４  流出開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009535507.tif 000009
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