(57)【要約】【課題】金属から成る基板のための被覆層を製造する方法及び層システムを改良して、装飾的で耐食性のある、高い負荷可能な表面を形成することができるようにする。【解決手段】基板（１）に付着層（２）を被着し、ラッカー層（３，４）を被着し、金属（６）によりプラズマ技術的な被覆を施し、主に電気めっきによるクロムめっき（５）を施すステップを用いるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属又は軽金属合金から成る基板（１）に、高光沢の被覆層を形成する方法において、次のステップ、すなわち、
−基板（１）に付着層（２）を被着し、
−ラッカー層（３，４）を被着し、
−金属（６）によりプラズマ技術的な被覆を施し、
−主に電気めっきによるクロムめっき（５）を施す、
ステップを用いることを特徴とする、基板（１）に高光沢の被覆層を形成する方法。
【請求項２】
表面の機械的な平滑化、特にドラッグフィニッシンングにより、基板（１）の前処理を行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
付着層（２）の被着をクロムめっき又はリン酸塩処理により行う、請求項１記載の方法。
【請求項４】
プラズマ技術的な被覆層（６）の前に、ラッカー層（３，４）をプラズマ技術的にエッチングし、プラズマ技術的な被覆層（６）の後に、ＰＶＤプロセスで、金属、金属合金又は金属酸化物から成る閉じられた中間層（７）を被着する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
電気めっきによるクロムめっきが次のステップから成っているようにする、すなわち、
−銅、半光沢ニッケル又はこれらの組合せから成る第１の層（８）の電気めっきによる被着を行い、
−光沢ニッケル又は微孔性のニッケル層（１０）から成る少なくとも１つの第２の層（９）の電気めっきによる被着を行い、
−クロムから成る層（１２）の電気めっきによる被着を行う、
ステップから成っているようにする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
電気めっきによるクロムめっきが次のステップから成っているようにする、すなわち、
−銅、半光沢ニッケル又はこれらの組合せから成る第１の層（８）の電気めっきによる被着を行い、
−ニッケルから成る微孔性の第２の層（１０）の電気めっきによる被着を行い、
−クロムによるＰＶＤ被覆層（１２）を設ける、
ステップから成っているようにする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
軽金属又は軽金属合金から成る、基板のための層システムであって、該層システムが、
−軽金属又は軽金属合金から成る基板（１）と、
−付着層（２）と、
−ラッカーから成るベース層（３）と、
−プラズマ技術的な被覆により被着された金属の中間層（６）と、
−主に電気めっきにより被着されたクロム層システム（５）と、
から成っていることを特徴とする、軽金属又は軽金属合金から成る基板のための層システム。
【請求項８】
付着層（２）が、クロム又はリン酸塩から成っている、請求項７記載の層システム。
【請求項９】
金属の中間層（６）が、金属又は金属酸化物、特にクロムから成っており、中間層（６）とクロム層システム（５）との間に、銅、ニッケル、又はこれらの金属の合金から成る別の中間層（７）が配置されている、請求項７又は８記載の層システム。
【請求項１０】
電気めっきにより被着されたクロム層システム（５）が、
−銅、半光沢ニッケル又はこれらの組合せから成る第１の層（８）と、
−光沢ニッケル及び微孔性のニッケル層（１０）から成る、少なくとも１つの第２の層と、
−クロム（１２）から成る層と、
から成っている、請求項７から９までのいずれか１項記載の層システム。
【請求項１１】
クロム層システムが、
−電気めっきにより被着された、銅、半光沢ニッケル又はこれらの組合せから成る、第１の層（８）と、
−電気めっきにより被着された、ニッケルから成る微孔性の第２の層（１０）と、
−ＰＶＤ法で被着された、クロムから成る層（１２）と、
から成っている、請求項７から９までのいずれか１項記載の層システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性のある装飾的な被覆層を製造する方法、及び金属、有利には軽金属から成る基板のための層システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼又は軽金属合金から成る公知の自動車ホイールに、電気めっきによる層、例えば銅−クロム−ニッケルによる層を設けることが公知である。
【０００３】
電気めっきプロセスでは、特に鋼ホイールの場合には、ディスクとリムベースとの間の接合範囲に、特に鋳込まれた軽金属ホイールの場合には、毛管作用により、電気めっきプロセスからの浴液が多孔部に付着したままになる。接合範囲には、さらに一貫した被覆層がもたらされない。これらのことは、後には電気めっき層の腐食現象及び部分的な破壊につながる。軽金属ホイールでは、さらに電気めっき層は、ホイールの表面の応力状態の不都合な変化の原因となり、このことは、ホイールの機能及び耐用寿命に影響を及ぼすこともあり得る。
【０００４】
公知の電気めっきプロセスは、不可欠な層厚さにより材料がかかり、被覆されたホイールの著しい重量増大につながってしまう。これにより、寸法８Ｊ×１７“の軽金属ホイールの重量が、表面補償のために必要とされる厚さの銅層に基づき、平均して１ｋｇだけ高められる。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９６２１８６１号明細書が、アルミニウム合金から成る自動車リムをクロムめっきする方法を示している。この方法では、ホイール表面に、まず粉末ラッカー又は湿潤ラッカーから成る下塗り層が被着される。次いで、この下塗り層には電気めっきＡＢＳプラスチックから成る層が被着され、次いで電気めっきによりクロムめっきが施される。この被覆層の使用限界は、特に電気めっきＡＢＳプラスチックの制限された温度安定性から生じる。このことは、ホイールの熱的により強く負荷される範囲の被覆層の剥離をもたらす。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８０７８２３号明細書につき、耐食性の被覆層を製造する方法、及び軽金属から成る基板のための層システムが公知になっている。この方法では、基板にはまず非導電性の第１の層が、ＰＶＤプロセス、ＣＶＤプロセス、ラッカー塗布、又は陽極酸化及び封孔により被着される。次いで、電流なしに第２の金属層が被着される。次いで、電気めっきにより、ニッケル及び／又は銅から成るベース層と、クロムから成るカバー層とを有するクロム層システムが被着される。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１９６２１８６１号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１９８０７８２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、金属から成る基板のための被覆層を製造する方法及び層システムを改良して、装飾的で耐食性のある、高い負荷可能な表面を形成することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決した本発明の手段によれば、次の層構造が基板に被着される、すなわち、
−付着層（例えばクロームめっきする）、
−ラッカー層、
−後続層の前処理及び良好な付着のためのプラズマエッチングプロセス、又は同じ理由から酸化物又は金属から成るＰＶＤ層、
−金属又は金属合金からなるＰＶＤ層、
−主に電気めっきにより被着される銅、ニッケル、クロム、
による層構造が基板に被着されることが提案される。
【発明の効果】
【０００９】
有利な形式で、付着層により、ラッカー層の付着、ひいては耐食性が著しく高められる。ラッカー層により、接合箇所及び別の問題箇所が平滑化されて、例えば充填され、一貫した被覆が可能となる。軽金属リムの場合には、多孔部が閉じられ、このようにしてプロセス流体の進入が阻止されているという特別な利点が得られる。金属基板の表面も一般にプロセス流体の影響から保護されており、このことは材料特性の完全な保持をもたらす。
【００１０】
本発明の有利な発展形が従属請求項に記載されている。
【００１１】
層システムの本来の被着の前には、例えばドラッグフィニッシンングによる機械的な表面平滑化が行われてよい。この処理は、のちのより薄い後続被覆層を支援し、ひいてはホイール重量への影響を有している。
【００１２】
付着層が、有利にはクロムめっき又はリン酸処理若しくは別の環境にやさしい代用法（Ｃｒ６なし）により被着される。
【００１３】
ラッカーから成るベース層は、例えばＥＰラッカーから成っていてよい。このＥＰラッカーは、１８０℃〜２１０℃まで焼成され、これにより、優れた表面変化が得られる。ラッカーから成るベース層の表面は、クロム層システムの表面特性のためには決定的である。
【００１４】
有利には、ラッカーから成るベース層の表面は、真空中で、例えばプラズマによる処理により、化学的に活性のプロセスガスの添加下にプラズマ技術的にエッチングを施される。このような形式で前処理された表面には、プラズマ技術的な被覆、特にＰＶＤ法により、例えば金属又は酸化物フラッシュにより、閉じられたフラッシュ層が被着される。このためには、有利にはクロムが使用される。前記フラッシュ層は、視覚的に密である必要も導電性である必要もないことにより支持層とは異なる。両方の手段、すなわち、エッチング部もフラッシュ層も、後続の金属中間層の改良された付着能力のために働く。前記中間層は、有利には銅から成っていてよい、しかしニッケル又はニッケル化合物から成っていてもよい。この方法により、２０μｍの厚さまでの、表面の一様で三次元の被覆層を設けることが可能である。
【００１５】
このような形式で製造された電気伝導性の中間層には、いまや最終的なクロム層システムを被着することができる。
【００１６】
このためには、有利には従来の電気めっきプロセスが使用される。この場合、第１の層には銅又は半光沢ニッケルから成る層が、１５０μｍまでの層厚さに被着される。この層には、光沢ニッケル、微孔性ニッケル、次いでクロムを有する別の構造が得られる。クロム層と関連付けて、微孔性のクロムめっきとも呼ばれる微孔性のニッケルは、微細に分配された固体を懸濁された形で含有する、電解質状に被着されたニッケル層である。空気吹き込みにより電解質内に浮遊状態に保持されるこれらの非導電性の分子が沈殿物内に組み込まれる。続くクロムめっきでは、封入物はクロムめっきされずに、沈殿物内に微孔を形成する（Metzer,W;Ott,R: Galvanotechnik61(1971), S.998 ffも参照されたい）。
【００１７】
択一的には、中間層には、銅、半光沢ニッケル又はこれらの組合せから成る電気めっきにより形成された層が被着される。電気めっきにより形成された別の層も可能である。最後には、電気めっきにより被着された層、しかし、微孔性のニッケル層が設けられる。このニッケル層には、ＰＶＤ法で、最終のクロム層が被着される。この組合せは、カバーラッカー層なしに完全に機能可能な高められた腐食防止をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明を図示の実施例につき、さらに詳しく説明する。
【００１９】
アルミニウムボディ、この場合にはリム１が、ばり取り後にまずドラッグフィニッシンングにより前処理さる。ドラッグフィニッシンングのためには、前記リムは研削ボディを有する槽に浸漬され、この槽内で運動せしめられる。ドラッグフィニッシングにより、平滑化された、しかしながら研磨されていない表面が形成される。
【００２０】
層構成のためには、まず付着層としてクローム層２が被着される。このクローム層２には、例えば５０〜６０μｍまでの厚さの、例えばＥＰラッカーから成るベースラッカー層３が続く。このＥＰラッカーは、１８０℃〜２１０℃までで焼成される。ベースラッカー層３は、場合によっては、特に気泡又は封入物の過剰研削のような後処理をベースラッカー層３に施すことが不可欠となった場合には、別のラッカー層４の分だけ充填することができる。
【００２１】
リム１は、ラッカー層３，４により、電気的にもはや伝導性ではなく、流体との接触に対して保護されている。
【００２２】
クローム層システム５の被着の準備のためには、リム１の被覆したい表面にエッチングが施される。このためには、リム１は、プラズマを有する真空室（図示しない）内で、化学的に活性のプロセスガスの添加下に処理される。付着能力をさらに改良するためには、次いでプラズマ技術的な被覆法（例えばＰＶＤ法又はＣＶＤ法）により、クロムから成る金属フラッシュ層６が被着される。この金属フラッシュ層は、５〜２０ｎｍまでの厚さを有している。
【００２３】
別のプラズマ技術的な被覆により、次いで物理的な方法で、約０．３μｍの厚さを有する銅層７が被着され、これにより、次の電気めっきプロセスのための電気伝導性の中間層が形成される。
【００２４】
このようにして形成されたベース層には、従来の形式でクロム層システム５が被着される。電気めっきにより形成された、２５μｍの厚さを有する銅層８には、同様に電気めっきにより被着されたニッケル層９が続く。別のニッケル層１０が、微孔性に形成されており、このために望ましい封入物１１を有している。これらの封入物１１は、電気めっきプロセスにおいて、ニッケル内に、懸濁した固体、沈殿物の形で組み込まれ、電気伝導性ではない。両方のニッケル層９，１０の層厚さは、全部で１５μｍである。最終のクロム層１２は、０．３〜０．５μｍまでの厚さを有しており、クロム層システム５を終了する。電気めっきにより被着されるクロム層１２の代わりに、ＰＶＤ法によるクロム層１２を被着することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による層システムの横断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  リム、  ２  クロム層、  ３  ベースラッカー層、  ４  別のラッカー層、  ５  クロム層システム、  ６  金属フラッシュ層、  ７  銅層、  ８  銅層、  ９  ニッケル層、  １０  ニッケル層、  １１  封入物、  １２  クロム層
【図１】
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