[发明专利]塑料构件以及用于制造塑料构件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料构件，所述塑料构件包括由聚合物材料构成的基本体以及用于提高塑料构件的负荷能力的至少一个覆层，所述覆层至少部分地设置在基本体上。

本发明还涉及一种用于制造塑料构件的方法，其中塑料构件的基本体由聚合物材料制造，并且其中基本体至少部分地被覆层，以提高塑料构件的负荷能力。

背景技术

根据本发明的塑料构件的应用领域特别延伸到汽车工业以及航空和航天工业。此外，根据本发明的塑料构件的应用领域延伸到其他工业应用。

在机动车中安装不同的塑料构件。在此要求保护的塑料构件的应用领域特别延伸到工程上承受高负荷的塑料构件，例如轴承构件、用于线性引导的部件以及张紧和引导轨。应用领域同样延伸到用于传输电压、导出静电以及用于电磁屏蔽的塑料构件。

用于高负荷的塑料构件的尤其优选的实例是尤其用于滚动轴承的轴承保持架，所述轴承保持架将滚动轴承的滚动体引导到兜孔(Tasche)中。这种轴承保持架在使用中经受不同的负荷、尤其机械和热学类型的负荷，以及经受从中产生的磨损。

用于高负荷的塑料构件的另一优选的实例是尤其用于链传动装置的张紧轨。张紧轨在使用中也不仅经受机械负荷而且也经受热负荷。

从DE 10 2008 022 311 A1中得知用于轴承的滚动体的保持架，所述保持架包括：由塑料构成的基本体，和由金属构成的覆层，所述覆层固定在基本体上，所述覆层至少分部段地遮盖基本体。尤其，覆层根据电化学方法施加到基本体上。

此外，从DE 10 2013 209 030 A1得知一种用于将防腐蚀保护装置施加到金属构件上的方法。在此，将化学的、电镀的或PVD/PACVD的防磨损保护层涂覆到金属构件上。PVD/PACVD层在塑料构件上的施加是罕见的。

DE 101 52 055 A1描述借助PVD/PECVD方法或PVD/PACVD方法将无定形碳层施加到由塑料构成的温度敏感的表面上。

EP 1870609 A1公开一种滚动轴承，其具有由塑料构成的保持架，所述滚动轴承具有DLC层。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于机动车的塑料构件，所述塑料构件尤其适合用于高负荷的应用。

根据本发明提出一种塑料构件，所述塑料构件包括由聚合物材料构成的基本体以及用于提高塑料构件的负荷能力的至少一个覆层，所述覆层至少部分地设置在基本体上，其中至少一个覆层包括呈PVD/PACVD覆层形式的第一覆层和呈电镀覆层形式的第二覆层。换言之，第一覆层根据按照物理气相沉积(PVD)和等离子体增强的化学气相沉积(PACVD)的组合方法施加。在PVD方法中，例如，通过溅射使颗粒从靶材料中脱离，并且在等离子中运输到待处理的表面，即塑料构件的表面上。在PACVD方法中，例如经由含碳氢化合物的气体的等离子激发进行层沉积。因此，通过PVD和PACVD的组合产生至少一个覆层，所述覆层实现：提高塑料构件的负荷。因此，根据本发明的塑料构件能够使用在如下领域中，在所述领域中至今为止已经使用相对昂贵得多的金属构件。根据本发明的塑料构件相对于由钢或黄铜构成的金属构件的其他优点尤其是：小的重量以及改进的噪声特性。相对于不具有根据本发明的覆层的塑料构件，通过根据本发明的覆层，提高强度和耐磨损性并且摩擦减小。尤其，由此延长塑料构件的总寿命。

本发明包括如下技术教导：基本体是轴承保持架或张紧轨。

基本体优选由聚酰胺材料构成。聚酰胺材料尤其是PA6、PA46或PA66。此外，可考虑的是：聚酰胺材料用玻璃纤维、矿物质、玻璃珠、碳纤维或强化组分的组合来强化。

此外，第一覆层优选包括金属、非金属或碳化合物。尤其，至少一个覆层包括金属，如铬、钛、镍、钼，以及金属和非金属的氮化物、碳氮化物(Karbonitride)、氧化物和碳化物。对此的实例是氮化铬，氮化钛，碳化钛，碳氮化钛(Titankarbonitrid)，碳化硅，碳化钨，氧化硅。用于包括碳化合物的覆层、即所谓的基于碳的层系统的实例是：a-C:H、a-C:H:Me和a-C:H:X，其中Me代表金属而X代表非金属。包括金属的第一覆层尤其通过PVD方法形成。此外，包括非金属或碳化合物的第一覆层通过PACVD方法形成，其中优选还掺杂非金属。在此，第一覆层能够多层地构成，其中能够为子层使用相同的或不同的材料。