Kunststoffoberflächen für Lackieren, Kleben oder Beschichten richtig vorbereiten

SKZ-Seminar am 6. März 2018 in Würzburg

19/02/2018

Das Ergebnis eines Klebe-, Druck-, Lackier- oder Beschichtungsprozesses kann nur dann optimal sein, wenn einwandfreie Bauteiloberflächen zur Verfügung stehen. Das heißt, die Werkstücke müssen sorgfältig behandelt, gereinigt und/oder aktiviert sein. Die Vielfalt der Möglichkeiten und deren Vor- und Nachteile vermittelt das Seminar des SKZ „Reinigen und Aktivieren von Kunststoff-Oberflächen“ am 6. März 2018 in Würzburg.

Eine Bauteilreinigung ist immer dann erforderlich, wenn sich beispielsweise Staub, Staplerabgase, Produktionshilfsmittel, Abrieb von Transportzwischenlagen oder Blütenstaub auf der Oberfläche abgelagert haben. Handelt es sich bei der Verunreinigung um Staub oder andere lose Partikel, können sie per Ionisation entfernt werden. Die Ionen neutralisieren die elektrostatischen Ladungen an der Oberfläche und die nun losen Verunreinigungen werden abgesaugt und so effektiv aus dem Arbeitsbereich entfernt. Ionisatoren dienen überwiegend zur Inline-Reinigung von Stückgütern, Bahnenwaren und Transporttrays. Das System benötigt lediglich trockene, staub- und ölfreie Druckluft, um eine gute Reinigungswirkung zu erreichen.

Trennmittel lassen sich mit der Powerwash-Technologie abreinigen. Das Medium des Reinigungsbades wird der Verschmutzungsart angepasst. Der Spritzstrahl erfasst die komplette Oberfläche, löst oder emulgiert die Verunreinigungen und schwemmt sie ab. Die Systeme können inline oder offline arbeiten.

Reicht eine Reinigung allein für die geforderte Haftung nicht aus, ist eine Aktivierung der Oberfläche erforderlich. Ein seit mehr als 50 Jahren bewährtes Verfahren zur Aktivierung von flächigen Bauteilen oder einfachen Geometrien ist die Beflammung. Die Vorbehandlungseinheiten können mit Linearsystemen oder mit Robotern über die Oberfläche geführt werden. Die Beflammstation lässt sich in die Beschichtungsstrecke integrieren, die Aktivierung wird direkt vor der Applikation durchgeführt, sodass keine erneute Bauteilverschmutzung möglich ist. Mittels Coronaentladung wird nicht nur Bahnenware für den Druck oder die Kaschierung inline vorbereitet, sondern auch die Oberfläche von Bauteilen mit einfacher Geometrie.

Eine weitere Möglichkeit, Bauteile bei Umgebungsdruck zu aktivieren, ist die Atmosphärendruck-Plasma-Technik. Das Anwendungsspektrum reicht von ausgewählten Bereichen, wie Klebe- und Dichtnuten, über komplette Geometrien, wie Handyschalen oder Deckel, bis hin zu Wabenstrukturen für Sandwichelemente. Die Modifizierung im Niederdruckplasma und bei der Fluorierung erfasst die kompliziertesten Geometrien, auch wenn die Teile als Schüttgut in die Vakuumkammer eingebracht werden. Beim Niederdruckplasma wird in der Kammer durch das Anlegen elektromagnetischer Felder das vorhandene Gas ionisiert. Dabei entsteht ein hochreaktives Plasma, mit dem die Oberflächeneigenschaften gezielt verändert werden können. Ist der Teiletransport getaktet, kann eine Plasmaanlage auch inline betrieben werden.

Die Fluorierung macht sich die Reaktionsfreudigkeit der Fluormoleküle zunutze, welche schon bei Raumtemperatur und ohne Zufuhr weiterer Energie an der Oberfläche von Kunststoffen neue, starke polare Gruppen bilden. Diese heben den – für die Haftung entscheidenden – polaren Anteil der Oberflächenenergie so stark an, dass auf einen Primerauftrag vor der Applikation eines hydrobasierten Lacksystems verzichtet werden kann.

Es gibt also eine ganze Reihe von Verfahren, um ein Bauteil optimal für eine Beschichtung vorzubereiten. Entscheidend ist jedoch, dass der Werkstoff, die Reinigung und/oder Aktivierung und das zu applizierende System aufeinander abgestimmt sind, damit allen Prüfvorschriften Rechnung getragen wird. Einen Überblick über die derzeitigen Einsatzgebiete, Verfahrensmodifikationen sowie den Blick über den Tellerrand bei den genannten Verfahren geben erfahrene Referenten beim Seminar „Reinigen und Aktivieren von Kunststoff-Oberflächen“ am 6. März 2018 am SKZ in Würzburg.

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Beim Seminar „Reinigen und Aktivieren von Kunststoff-Oberflächen“ am 6. März 2018 am SKZ in Würzburg dreht sich alles um die verschiedenen Verfahren der Oberflächenvorbehandlung.

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