一种控制元件的制造方法、控制元件和机器技术

本发明专利技术涉及一种例如用于机动车辆的一侧被金属化的具有背光图像(5)的由塑料制成的控制元件的制造方法。本发明专利技术进一步地涉及一种配置成执行上述方法的机器以及具有可背光图像的控制元件。

Manufacturing method, control element and machine of a control element

【技术实现步骤摘要】
一种控制元件的制造方法、控制元件和机器
本专利技术涉及一种特别是用于机动车辆的一侧被金属化的具有背光图像的由塑料制成的控制元件的制造方法，控制元件例如作为用于车载驾驶员信息系统或者用于激活如内部照明等车载功能的控制元件、启动/停止按钮、空调的控制元件、用于车辆照明的开关等。本专利技术进一步地涉及一种通过所述方法制造的控制元件以及用于执行根据本专利技术的方法的多个方法步骤的机器。
技术介绍
基本上，在现有技术中已知两种用于制造由塑料制成的金属化控制元件的方法。它们或者基于通过PVD(物理气相沉积)法的由塑料制成的控制元件的金属化，或者基于通过电化学法的由塑料制成的控制元件的电镀。例如，虽然这两种方法基本上能够使耐久的金属涂层施加到塑料控制元件，但是迄今为止，通过PVD法使控制元件金属化使得沉积在塑料部件上的金属层即使在没有如透明的保护漆等附加的保护层的情况下也具有足够的耐磨性和耐腐蚀性仍然存在问题。此外，通过PVD法金属化的塑料部件由于施加的金属层的层厚度很小而不具有通常所需的"冷触感"，这意味着金属化塑料部件的触觉与金属部件的触觉不对应。DE10208674A1公开了一种一侧被电镀金属化的塑料控制元件的制造方法。特别地，其描述了一种前侧被电镀金属化并且具有背光符号的控制元件的制造方法，其中在所公开的方法的上下文中，在第一步骤中制造具有前侧和背侧的由透明的或者半透明的塑料材料制成的基体，在随后的方法步骤中覆盖或者遮挡背面的区域以防止在这个区域出现电镀涂层。然后使基体与施加的覆盖物或者遮挡物电接触。随后，对基体进行化学或者任选地电镀预处理以在覆盖区域的外产生薄金属层。然后部分地去除该第一金属层以产生符号。最后，通过电镀完成金属表面涂层。在上述专利申请中，提出为了部分去除金属层将保护漆施加到金属层上，并且随后蚀刻掉金属层的没有用保护漆覆盖的区域，或者可选择地，通过激光烧蚀生成符号。DE102010016973B4公开了一种由两部分塑料基体构成的塑料控制元件的生产方法，其中设置在后侧的子体由不可电镀的塑料A制成，而可电镀塑料B的可电镀层设置在前侧。通过注射成型生产塑料基体。然后通过化学沉积或者物理沉积使导电的第一金属层沉积在塑料基体的可电镀层上。结果，通过部分烧蚀将第一金属层图案化以形成图像，并且随后通过电化学沉积将至少一个第二金属层沉积在纹理化的第一金属层上。在这些过程中，部件在注射成型之后被送去电镀过程和化学-物理预处理。必须将部件从电镀过程中移除以执行纹理化，例如，激光结构化。然后，将以这种方式处理过的部件再次送到电镀过程并且继续沉积。这种用于使沉积的金属表面纹理化的附加操作增加了制造成本。从DE202015006095U1中已知一种电镀装饰的部件，所述电镀装饰的部件是通过激光激活转印结合随后的电镀处理生产的。在塑料体注射成型之后，将印刷图像从不可电镀漆施加到塑料体上。该印刷图像是使用激光束将通过施加热压印在载体上的印刷图像转移到部件上的。这种应用的一个缺点是这种印刷机器相对较高的能量消耗和比较高的成本。从DE102007015625B4中已知一种可以在前侧进行电镀的控制、装饰或者显示元件的制造方法。在该方法中，例如，在可电镀基体的情况下，例如塑料毛坯，施加提供图像的不可电镀材料的掩模。这可以通过使用透明的或者半透明的漆进行印刷来完成。可选择地，可以焊接图像。在印刷过程之后，通过电镀将金属沉积在未印刷区域上。这个过程之前可以进行预处理步骤。在这种方法中，不利的是，压印的图像在其边缘区域中通常缺乏清晰的轮廓。结果，在随后的电镀过程中，在这些区域中可能发生金属沉积不足。一方面，这可能导致不期望的模糊材料过渡形式的表观缺陷，另一方面，可能导致在与图像接壤的周边区域中的施加的金属的碎裂。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种一侧被金属化的由塑料制成的控制元件的制造方法，所述方法可以在工业规模上以成本有效的方式实现，允许连续的电镀过程，并且确保高产品质量。本专利技术的目的还在于提供一种在工业规模上制造成本低廉的具有背光图像的控制元件，所述控制元件可以在连续的电镀过程中生产，并且具有高的产品质量。此外，本专利技术的目的是提供一种机器，通过该机器可以执行所请求保护的方法的基本生产步骤。为了实现该目的，本专利技术提出了具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求32的特征的控制元件以及具有权利要求33的特征的机器。根据本专利技术，提出了一种一侧被金属化的具有背光图像的由塑料制成的控制元件的制造方法。例如，将这种控制元件安装在机动车辆中。所述方法包括以下方法步骤：a.制造塑料基体，所述塑料基体具有：ⅰ.设置在后侧的由不可电镀塑料A制成的子体，和ⅱ.设置在前侧的可电镀塑料B的可电镀层，b.将填料组合物施加到所述可电镀层的至少一部分上；c.通过对在形成图像的区域中的所施加的填料组合物进行激光光刻处理来形成所述图像；d.将所述图像外的填料组合物从所述可电镀层上去除；e.通过以下方法将至少一个金属层沉积在所述塑料基体的所述可电镀层上：i.化学沉积或者ii.电化学沉积或者iii.化学沉积或者物理沉积至少一个导电金属层并且随后在所述导电金属层上电化学沉积至少一个附加的金属层。因此，可以使用所描述的方法制造特别是用于机动车辆的具有可背光图像的控制元件，所述控制元件包括塑料基体、图像和至少一个金属层，所述塑料基体具有设置在后侧的由不可电镀塑料A制成的子体和设置在前侧的可电镀塑料B的可电镀层的，所述图像由施加到可电镀层上并通过激光光刻处理的填料组合物形成，所述至少一个金属层沉积在可电镀层上。例如，通过本方法制造的控制元件也可以用于其他应用，包括作为家用电器和卫生器具的部件。填料组合物可以通过在形成图像的区域中施加的填料组合物的激光光刻处理来固化。在本专利技术的上下文中，填料组合物的固化是指填料组合物的流动性的变化。通常，当将填料组合物施加到可电镀层上时，填料组合物最初将处于可流动的状态，即，液态。由于随后的激光光刻处理，施加到处理过的区域中的可电镀层上的填料组合物的流动性降低到这样的程度：使得印刷符号或者图像的轮廓至少在至少一分钟，优选至少10分钟，特别优选至少一个小时的时间段内不再以光学可感知的方式改变。这里，“光学可感知”意思是用肉眼或者最多10倍放大。如果在规定的时间段结束之后发生轮廓的光学可感知的变化，那么虽然这仍然被视为用于本专利技术的目的的"固化”，但是下面将其称为"部分固化"。在本专利技术的上下文中，填料组合物的固化优选指的是印刷填料组合物的流动性降低到几乎为零，即，已经通过激光光刻处理的施加的填料组合物的轮廓即使在从几个小时到几天或者几个月的观察时段内也不再变化。在下文中，将这种固化程度称为"完全固化"。本专利技术包括称为"部分固化"的固化程度和称为"完全固化"的固化程度。在将填料组合物施加到可电镀层的至少一部分上之后，优选通过激光光刻对在形成图像的区域中的填料组合物进行光刻处理。由于激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种例如用于机动车辆的一侧被金属化的具有背光图像的由塑料制成的控制元件的制造方法，所述方法具有以下方法步骤：/na.制造塑料基体，所述塑料基体具有：/nⅲ.设置在后侧的由不可电镀塑料A制成的子体，和/niv.设置在前侧的可电镀塑料B的可电镀层(1)，/nb.将填料组合物(2)施加到所述可电镀层(1)的至少一部分上；/nc.通过对在形成图像的区域中的所施加的填料组合物(2)进行激光光刻处理来形成所述图像(5)；/nd.将所述图像外的填料组合物(2)从所述可电镀层(1)上去除；/ne.通过以下方法将至少一个金属层沉积在所述塑料基体的所述可电镀层(1)上：/niv.化学沉积/n或者/nv.电化学沉积/n或者/nvi.化学沉积或物理沉积至少一个导电金属层并且随后在所述导电金属层上电化学沉积至少一个附加金属层。/n

【技术特征摘要】
20180720 DE 102018117643.01.一种例如用于机动车辆的一侧被金属化的具有背光图像的由塑料制成的控制元件的制造方法，所述方法具有以下方法步骤：
a.制造塑料基体，所述塑料基体具有：
ⅲ.设置在后侧的由不可电镀塑料A制成的子体，和
iv.设置在前侧的可电镀塑料B的可电镀层(1)，
b.将填料组合物(2)施加到所述可电镀层(1)的至少一部分上；
c.通过对在形成图像的区域中的所施加的填料组合物(2)进行激光光刻处理来形成所述图像(5)；
d.将所述图像外的填料组合物(2)从所述可电镀层(1)上去除；
e.通过以下方法将至少一个金属层沉积在所述塑料基体的所述可电镀层(1)上：
iv.化学沉积
或者
v.电化学沉积
或者
vi.化学沉积或物理沉积至少一个导电金属层并且随后在所述导电金属层上电化学沉积至少一个附加金属层。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用不可电沉积的填料组合物(2)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用包含能够在照射下固化的抗蚀剂的填料组合物(2)，所述抗蚀剂例如是透明的或者彩色的光致抗蚀剂。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述填料组合物(2)施加到所述可电镀层(1)的整个表面上。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述填料组合物(2)至少施加到所述可电镀层(1)的形成所述图像(5)的那些部分上。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用施加的掩模将所述填料组合物(1)选择性地施加在所述可电镀层的所需部分中。


7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，将所述填料组合物(2)压印、喷涂、辊涂或刷涂到所述可电镀层(1)上。


8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，通过将所述可电镀层(1)浸入填充有所述填料组合物(2)的接收容器中来将所述填料组合物(2)施加到所述可电镀层(1)上。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光光刻处理能够用脉冲激光器进行，优选用Nd:YAG、CO2或者UV激光器进行。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述激光光刻处理过程中，将所述激光器的聚焦激光束(3)在所述填料组合物(2)上沿着预定的行进路径引导。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在激光光刻处理过程中，使得其中所述填料组合物(2)施加到所述可电镀层(1)上的所述塑料基体相对于焦点位置固定的激光束(3)移动。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用其波长适合于引发所述填料组合物(2)的光聚合所需的波长的激光器。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从所述激光器发出的辐射在塑料A和塑料B中经历轻微吸收。


14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述填料组合物(2)由于激光处理而在处理过的位置至少部分地固化。


15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述填料组合物(2)在完成固化的处理之后在所述激光光刻处理过的位置经历二次固化过程。


16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述填料组合物(2)由于激光处理而在处理过的...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨·胡贝尔，卡斯滕·布罗克曼，
申请(专利权)人：塑料技术伯恩特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE