[发明专利]用于铝的表面处理的工艺和具有电触点的铝零件的层结构

说明书

技术领域

根据独立权利要求1、6和10的一般特征，本发明涉及用于铝的表面处 理的工艺，且涉及铝零件的层结构，例如用于与超声换能器(transducer)接 触。

背景技术

作为例子，对于例如那些构造有隔膜的用于超声换能器的零件，其具有 铣削的或深拉延的铝几何结构，其中电触点，尤其是接地触点，不得不形成 在铝几何结构和例如超声换能器这样的电元件之间，例如用于降低EMC灵 敏度。在汽车工程中，使用基于超声的环绕区域记录系统，该系统例如从 DE 102 37 721A1中已知且具有至少一个超声传感器，其中每个超声传感器 发射超声信号，该信号被可能的障碍物反射且可被同一超声传感器和/或被其 它超声传感器接收。

在这种情况下，超声信号通过压电陶瓷(piezoceramic)产生，该压电 陶瓷粘附地结合到铝几何结构的内侧作为电元件。这里，压电陶瓷通常通过 非导电粘接剂被粘附地结合到铝几何结构的非导电铝氧化层(aluminum oxide layer)，在这种情况下，氧化层总是在表面清洁处理(例如腐蚀或机加 工)后的短时间内在铝的表面上再次形成。

对于铝上的必须实现的电连接，存在专门的焊料(solder)，但是这些焊 料不得不通过大量的腐蚀焊剂(flux)来钎焊，且这由此不得不通过清洗来 去除。但是，随后在自动装配线上进行要求的清洗和干燥是困难的。此外， 超声换能器的振动敏感隔膜基底(其上仅允许少量的焊料)上的焊料点具有 临界变量，以避免影响超声换能器的操作。铝焊料仅具有填充焊丝的形式且 将可能产生过量的焊料且由此产生过度的惯性质量。

用于这种元件的接地连接的现有惯常工艺具有一系列缺陷。这些例如由 大量的焊料或者在编织物与隔膜上的铝焊料钎焊期间或在电阻焊期间的高 温导致，或由编织物在隔膜上的模锻期间、插脚压入隔膜期间或编织物在隔 膜上的结合期间的机械损伤造成。

发明内容

本发明基于一种用于铝的表面处理的工艺，用于制造电触点，其中，根 据本发明，铝表面上的氧化层在第一步骤中有利地去除，且在第二步骤中， 在氧化层再次形成之前，该表面用转换层密封，该转换层具有加入的金属离 子。氧化层可通过腐蚀而被简单地去除，该表面可利用锆或钛金属离子而被 湿式化学方法地密封。

除了表面准备工艺(其通常惯用于脱脂、腐蚀或酸洗)，例如用于准备 铝表面的上漆，根据本发明，溶解在液体中的金属离子，例如钛或锆，被用 于在清洁的铝上使导电金属层富集，其同时还很少与氧反应且防止氧化层重 新形成。

随后可在密封且导电的表面上经由本身已知的方式通过导电粘接剂与 电元件形成接触。但是，另一方面，漆或类似的绝缘介质或抗腐蚀介质也可 在另外的涂覆步骤中被施加到该密封的表面。

在根据本发明的铝零件的情况下，通过上述步骤在铝的表面上产生的层 结构可由此被以简单的方式使用，以与一元件形成电接触。

作为例子，该元件可以是压电陶瓷元件，其接地触点则与铝零件的表面 形成电接触。根据一个特别有利的实施例，该零件优选地具有中空柱形的、 例如铣削的或深拉延(deep-drawn)的内部几何结构，利用隔膜作为终端， 作为电元件的超声换能器可被以机械固定的方式施加到该隔膜的内侧以产 生与隔膜的电接地触点。作为例子，这种零件可以是用于机动车的停车辅助 系统中的环绕区域记录系统的超声换能器的构件，该系统在本说明的介绍部 分提及。

根据本发明，在铝上产生导电涂层且使氧化层同时去除由此是便宜的且 容易重复。以此方式制备的表面使得可以通过粘接剂、导电粘接剂或通过简 单的钎焊实现永久粘附。在最终组装中不要求附加的制造步骤，可以将根据 本发明的涂层施加到例如隔膜的内侧和外侧；在内侧上作为导电表面和作为 腐蚀保护和作为用于机械固定粘接剂结合的表面，在外侧上作为腐蚀保护和 作为用于上漆的基底。

附图说明

本发明的示例性实施例通过参考附图予以解释，在附图中：

图1示出了穿过用来形成用于超声换能器的隔膜的铝零件的截面，该零 件已被利用根据本发明的工艺处理过；

图2示出了穿过图1所示的零件的截面，该零件与压电陶瓷元件形成电 接触，在这种情况下该元件是超声换能器；