Plasmaanlage PA14
Eine gute und dauerhafte Haftung von Klebstoffen, Lacken und Beschichtungen auf dem jeweiligen Werkstoff ist eine wesentliche Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer eines Produktes. Um dieses Ziel zu erreichen wird die Plasmatechnik erfolgreich eingesetzt. Mit ihr können Kunststoffe aktiviert, Metalle gereinigt und insbesondere haftvermittelnde Primerschichten aufgetragen werden. Speziell die Primerschichten können bei geringster Schichtdicke das Substrat vor chemischen Angriff schützen und so zu einem deutlich verbesserten Qualitätsniveau beitragen. Sie haften in der Regel so gut, dass sie nicht unterwandert werden und sind zudem auch bei höheren Temperaturen einsetzbar.
Anwendungsbeispiele
• Strukturelle Klebung von Leichtmetallen
• Lackierung von Composit-Werkstoffen mit wasserbasierten Lacken
Vorteile
• Deutliche Adhäsionsverbesserung für die unterschiedlichsten Werkstoffe
• Verbesserung der Beständigkeit der Haftung über längere Zeit
• Schutz der Grenzfläche gegen Umwelteinflüsse und Medienbelastung
• Höhere Sicherheit und Qualitätsgewinn im Produktionsprozess
• Vereinfachung der Produktion durch größeres Zeitfenster zwischen Vorbehandlung und Klebung bzw. Beschichtung
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Trennschichten zur trennmittellosen oder trennmittelreduzierten Entformung
Formtrennmittel sind notwendige Hilfsstoffe in der Fertigung und sorgen dort für eine leichte Entformung und einen reibungsloseren Produktionsablauf. Allerdings sind die dabei verwendeten Stoffe oft umweltschädlich und verursachen weitere zeit- und kostenaufwändige Arbeitsschritte.
Eine echte Alternative sind hierzu die ReleasePLAS® – Trennschichten – eine Entwicklung unseres Partners Fraunhofer IFAM. Diese Schichten werden auf das saubere Formwerkzeug aufgetragen und sind dort lange, lange Zeit verwendungsfähig. Sie weisen eine so hohe Kohäsionsfestigkeit auf, dass sie beim Entformen selbst nicht abgetragen werden. In der Konsequenz wird auch die entformte Bauteiloberfläche nicht kontaminiert.
Die ReleasePLAS® – Trennschichten bilden die Werkzeugoberfläche perfekt ab. So sind Hochglanzoberflächen ebenso beschichtbar, als auch Oberflächentexturen, wie z.B. Ledernarbungen.
Die Beschichtungen haben sich bereits vielfach in den unterschiedlichsten Anwendungsfeldern bewährt. Allerdings hat sich gezeigt, dass die Umstellung auf diese Beschichtung einen sensiblen Eingriff in die Fertigung darstellt und dementsprechend durch Beratung und Vorversuche begleitet werden sollte.
Gerne übernehmen wir diese Dienstleistung gemeinsam mit unserem Technologiepartner dem Niederdruck-Plasmatechnik - Fraunhofer IFAM.
Anwendungsbeispiele
Beschichtung von Formgebungswerkzeugen mit ausgewählten ReleasePLAS® – Trennschichten für die Verarbeitung beispielsweise von:
• Faserverstärkten Kunststoffen (GFK, CFK) im RTM- oder Pressenprozess
• Polyurethanen im RIM-Prozess
• Formwachsen im Spritzgussprozess
• Kalt- und Heißleimen
• Elastomeren im Vulkanisationsprozess
• PVC-Pulvern im Slushverfahren
Vorteile
• Kein Trennmittelübertrag, so dass keine Bauteilreinigung notwendig ist
• Vermeidung trennmittelbasierter Folgefehler
• Kein Formaufbau und somit keine Formzwischenreinigung erforderlich, mit der Folge
einer Produktivitätssteigerung und einer Verlängerung der Formlebensdauer
• Keine Emission von VOC’s durch den Gebrauch von Trennmitteln oder Formreinigern,
keine Umfeldverschmutzung und keine Belastung der Mitarbeiter durch Aerosole
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Das ReleasePLAS®-Trennschichtsystem wurde entwickelt, um in der Kunststoffverarbeitung eine trennmittelfreie Fertigung zu ermöglichen. Im Gegensatz zur PeelPLAS®-Trennfolientechnologie werden hier die Werkzeugoberflächen direkt mit einer dünnen, haftfesten, konturnachbildenden Beschichtung versehen. Das Beschichtungssystem ist in weiten Bereichen einsetzbar, denn die Eigenschaften der einzelnen Schichten können den ganz unterschiedlichen Anforderungen der verschiedenen Kunststoffarten, Verarbeitungsmethoden und Bauteilgeometrien angepasst werden. Demzufolge ist die Beschichtung nicht nur für reaktive Kunststoffe, wie z. B. Polyurethane und Epoxide, sondern auch für Thermoplaste, Elastomere, Lacke, Klebstoffe und Leime einsetzbar. Hervorragend bewährt hat sich die ReleasePLAS®-Trennschicht im Bereich des Wachsspritzgusses für den Feinguss.
Bei der Beschichtung handelt es sich um ein siliziumorganisches Netzwerk, welches in seinen mechanischen Eigenschaften zwischen einem E-Modul von ca. 0,5 GPa und 30 GPa eingestellt werden kann. Die Beschichtung bleibt dabei immer stark hydrophob und abweisend. Ebenso kann die Änderung und Anpassung des Reibwerts für den Entformungsvorgang wichtig sein, wenn beispielsweise Entformungsschrägen notwendig sind.
Vorteile
Durch den Einsatz des ReleasePLAS®-Trennschichtsystems bleiben keine Trennmittelreste auf der Bauteiloberfläche zurück, eine direkte Weiterverarbeitung des Bauteils, z. B. durch Lackieren ist damit ganz unkompliziert möglich. Für weitere Bearbeitungsschritte ist eine sehr schnelle und effektive Aktivierung der Oberfläche realisierbar, so dass z. B. für Klebungen hohe Festigkeiten zuverlässig erzielt werden können.
Bei der Thermoplastverarbeitung wird einerseits die Entformung unterstützt und andererseits der Aufbau von Additivresten in der Formoberfläche reduziert. Dies ist wichtig für die Herstellung hochwertiger Bauteiloberflächen. Ferner ist eine In-Place-Reinigung, beispielsweise mit dem CO2-Schneestrahlverfahren durchführbar.
Des Weiteren ermöglicht die neue Technik zum einen ein Inmould-Coating von Faserverbundbauteilen, wobei das Bauteil durch das Einbringen eines Gelcoats auf die Beschichtung simultan lackiert wird, und zum anderen ein Mehrkomponentenspritzgießen im Kernrückzugsverfahren.
Die Produktivität lässt sich durch die Verwendung der ReleasePLAS®-Trennschicht an diversen weiteren Teilschritten in der Prozesskette erhöhen: Nicht nur das Eintrennen der Werkzeugoberflächen erübrigt sich, es entfällt zudem die Grundreinigung der Formen zur Entfernung von Formaufbau und Trennmittelresten, wodurch die Werkzeugstandzeit nun erheblich verlängert und deren Verfügbarkeit deutlich erhöht wird.
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Schutzschichten gegen Korrosion und chemischen Angriff
Schutzschichten, insbesondere Korrosionsschutzschichten sind aus ökonomischen und ökologischen Gründen von sehr hohem Interesse für viele Produkte. Eine besondere Möglichkeit ist die Verwendung von plasmapolymeren Schutzschichten, denn sie können so dünn ausgeführt sein, dass sie optisch und akustisch nicht wahrnehmbar ausgeführt sind. Ferner behindern sie den Wärmetransport nicht, ebenso wie sie als Dünnschicht die Maßhaltigkeit nicht beeinflussen.
Plasmapolymere Schutzschichten, unter dem Markennamen CoverPLAS® bekannt, sind chemisch und thermisch sehr beständig, so dass sie Oberflächen nicht nur gegenüber Feuchteeinflüssen schützen, sondern insbesondere auch vor dem Kontakt mit Chemikalien, wie z.B. Säuren und Laugen. Zudem ist das Beschichtungsverfahren kalt, nicht ganz unwesentlich für Präzisionsbauteile.
Dünne CoverPLAS® Beschichtungen erlauben oft die Schutzwirkung einer Dickschicht zu übernehmen. Dadurch sinken der Ressourcenverbrauch und oft auch die Notwendigkeit für Abdeckungen oder Nacharbeiten.
Demzufolge können beispielsweise Aluminiumwärmetauscher, eloxierte Zierleisten, metallische Akustikelemente, sowie Maschinenbauelemente aus Stahl effektiv geschützt werden. (Beispiel: Klangzungen für Musikalien, Fa. HOKEMA).
CoverPLAS® Schutzschichten werden oft an die Produkte mit ihren spezifischen Anforderungen angepasst. Zudem lässt sich eine Vielzahl von Werkstoffen (z. B. Aluminium, Eloxal, Kupfer, Messing und Stahl) beschichten, da die Technik an die jeweilige Oberfläche angepasst werden kann, wodurch eine optimale Haftung zum Untergrund gewährleistet ist.
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Betrachtet man Elastomere oberflächlich, so weisen sie regelmäßig einen hohen Reibwert auf, welcher sich technisch und haptisch bemerkbar macht. Die FrictionPLAS® – Beschichtung in ihren unterschiedlichen Gestaltungsformen, kann diese Oberflächeneigenschaften nachhaltig verändern. Das Adhäsionsverhalten, ebenso wie der Reibwert werden reduziert. Dies führt letztendlich zu einer Verschleißreduktion.
Die Härte der FrictionPLAS® – Beschichtung kann in sehr weiten Bereich den Anforderungen angepasst werden. Es beginnt mit weichen, durchaus elastischen Schichtsystemen bis hin zu diamantartigen Beschichtungen. Aufgrund des jeweiligen Anforderungsprofils in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht wird die Schichtauswahl vorgenommen. Auf diese Weise konnten bereits millionenfach Produkte bereitgestellt werden.
Für die Beschichtung kommen z.B. in Betracht Radialwellendichtringe, O‑Ringe, Dichtungen, Folien, Magnetventile und Tasterknöpfe.
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Easy-to-clean Beschichtungen
Easy-to-clean Beschichtungen sind mit den Trennschichten verwandt. Sie kommen jedoch typischerweise mit Stoffen in Berührung, die über kurz oder lang eine Verschmutzung auf der Oberfläche zurücklassen, da diese Materialien nicht über eine ausreichende Kohäsionsfestigkeit verfügen. Hierzu gehören z.B. Fette, Lebensmittel, Lackbestandteile oder auch Lackfilme. Dementsprechend ist es die Aufgabe dieser Easy-to-clean Schichten eine leichte und kostengünstige Reinigung zu ermöglichen ohne selbst Schaden zu nehmen und ggf. eine Reinigung zu verzögern.
Beispiele hierfür sind die PermaCleanPLAS® – Beschichtung zum leichten Entlacken und die BestSKINPLAS® – Beschichtung für den Einsatz in der Lebensmittelverarbeitung. Für alle diese Beschichtungen gibt es erfolgreiche industrielle Anwendungen.
Für die Reinigung kommen in Betracht: Wasserhochdruckstrahlen, Strahlen mit Natronpulver, CO2-Strahlen, CO2-Schneestrahlen, Lösemittelreinigung, Nassreinigungen (u.a. CIP) mit Reinigungs- und Desinfektionsmitteln. Im Detail sind Einschränkungen hinsichtlich des Grundmaterials hinzunehmen.
PermaCleanPLAS® – Beschichtung Bauteile und Betriebsmittel, welche mit dieser Funktionsschicht versehen sind, weisen eine dauerhafte Entlackungseigenschaft auf (über 1200 Reinigungsvorgänge). Lackverschmutzungen, wie z.B. Overspray, können so sehr leicht mittels Wasserhochdruckreinigung (bis 500 bar) entfernt werden, ohne die Bauteiloberfläche zu beschädigen. Dies senkt einerseits die Reinigungszeiten (in Beispielanwendungen um über 80%), andererseits schont es die Betriebsmittel, welche sich nicht verziehen und vollständig Intakt bleiben. Teure Richt- und Reparaturmaßnahmen an den Betriebsmitteln entfallen.
Letztendlich erlaubt die Verwendung der PermaCleanPLAS® – Beschichtung die Umsetzung einer kostengünstigen und zugleich umweltfreundlichen Entlackungsstrategie.
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Die Induflex Coating Systems GmbH hat für die Beschichtung von Bahnware spezielle Vorrichtungen entwickelt, die es ermöglichen Bahnware wie z.B. Kunststoff oder Papier in kommerziellem Maßstab in einem PE-CVD - Prozess zu beschichten.
Durch die so neu einstellbaren Oberflächeneigenschaften eröffnet sich eine Vielzahl von Anwendungsbereichen für das jeweilige Bahnwarenprodukt.
Ein sehr erfolgreiches Beispiel ist die Anwendung auf Filterpapieren mit einer hydrophoben Beschichtung. Die so modifizierten Filter haben eine mehr als dreifach verlängerte Lebensdauer und bedeuten für den Anwender verlängerte Wartungszyklen und damit verringerte Kosten.
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BestSKINPLAS® – Beschichtung
Um in der Lebensmittelverarbeitung einen störungsfreien Betriebsablauf zu gewährleisten sind Oberflächen mit antihaftenden Eigenschaften von großem Vorteil.
So können Zwischenreinigungen vermieden und Endreinigungen vereinfacht werden.
Im Gegensatz zu anderen Antihaftbeschichtungen zeichnet sich die BestSKINPLAS® – Beschichtung dadurch aus, dass sie den Wärmetransport nicht behindert und insbesondere, dass sie sich nicht verbraucht. Zudem ist die Beschichtung frei von Additiven wie Weichmachern, Farbstoffen, statischen Inhibitoren, Schmiermitteln und Stabilisatoren. Damit können solche Stoffe auch nicht in das jeweilige Lebensmittel übertreten.
Häufig müssen Walzen, Räder, Tragrollen oder Hülsen mit einer Funktionsbeschichtung versehen werden.
Durch den Aufbau einer speziellen Drehvorrichtung können wir derartige Produkte homogen beschichten. Beispielsweise können Walzen mit einer gezielt eingestellten Oberflächenenergie versehen werden, dadurch dass sie mit ReleasePLAS® – Trennschichten beschichtet werden
Das ist besonders interessant für strukturgebende Walzen, denn dadurch verbessert sich das Benetzungsverhalten und die Standzeit derartiger Produkte deutlich.
Derzeit können Walzen bis 1,65 m Länge, 0,5 m Durchmesser und 150 kg Gewicht bearbeitet werden.
Wir bieten Ihnen in Ergänzung zur Beschichtung eine Vielzahl von Dienstleistungen.
- Vor Prozess Reinigung und Aufbereitung
- Qualitätsüberwachung nach Ihren Vorgaben
- Serialisierung nach Ihren Vorgaben
- Transporthandling und Verpackung
CoverPLAS Korrosionsschutz (links)
Es können nahezu alle homogenen Materialien (z.B. div. Metalllegierungen, Kunststoffe, Glas, Keramik) aber auch komplette Baugruppen (wenn dafür geeignet) beschichtet werden, da die Beschichtung bei geringer Raumtemperatur erfolgt. Es gibt jedoch auch Ausnahmen. Materialien in denen Gase oder Flüssigkeiten eingeschlossen sind wie z.B. Holz können in der Regel nicht beschichtet werden, da der atmosphärische Druck in der Anlage verringert wird und eingeschlossenen Gase oder Flüssigkeiten dabei aus dem Material austreten und das Precursorgas verunreinigen können. Optische Materialien wie Glas oder durchsichtige Kunststoffe können im Brechungsindex verändert werden. Ein Versuch kann hier endgültige Klarheit schaffen, ob die Eigenschaften erhalten bleiben.
Korrosionsschutz für Materialien wie unlegierte Stähle, Aluminium und andere Metalle.
Trennschicht zur Verringerung der Anhaftung anderer Materialien an Kunststoff z.B. Kunststoff an Formen usw. (Verzicht auf semipermanente Trennmittel wie Silicone o.ä.)
Antihaftschichten ähnlich der Trennschicht, aber mit verstärkter Wirkung z.B. gegenüber Teigen an Backblech beim Backen, leichteres Lösen von Klebstoffresten, Haftverbesserung, Primern von Werkstoffen zur Verklebung oder Lackierung
Easy-to-clean/PermaClean Schichten für z.B. einfacherem entlacken von Gitterrosten in Lackierbetrieben. Hydrophob- oder Hydrophilaustattung z.B. wasserabweisendes Filterpapier oder verbesserter Benetzungsfähigkeit
Für die Beschichtung und die Ausgangsstoffe liegt eine Unbedenklichkeitserklärung vor. Eine Einschränkung der Verwendung liegt zur Zeit weder unter den Gesichtspunkten der FDA, RoHS oder Gefahrgutverordnung vor.
Eine Unbedenklichkeitsbescheinigung für Ihre Anwendung kann nach Prüfung ausgestellt werden.
Die Bauteile werden von der Beschichtung hinsichtlich Größe und Gewicht nur sehr gering beeinflusst. Die Dicke der Schicht beträgt lediglich zwischen 30 und 2500nm Nanometer (Ein Nano-Strukturelement verhält sich in der Größe zu einem Fußball wie der Fußball zur Erde.)
Die Kosten hängen im Wesentlichen von der Anzahl, der Zeit und des benötigten Platzes in der Anlage ab. Des weiteren bestimmt auch die Vorbereitungszeit der zu beschichtenden Ware das Preisgefüge. Gerne unterbreiten wir Ihnen hier ein Angebot.
Die Schichten sind haltbar in einem Temperaturbereich bis +350 Grad Celsius.
Eine Härte von bis zu 2 H ist erzielbar (abhängig von der Materialgüte)
Dichte 1,24g /cm³ (Bedenken Sie hier die geringe Dicke!)
Spez. Oberflächenwiderstand 4 x 1014 Ω/cm
Die Schicht ist beständig gegen viele Laugen und Säuren im Bereich 2-11 pH.
Beständig gegen Lösungsmittel. Typisch Aceton, Ethanol, Toluol, Cyclohexan.
Im Salzsprühtest (DIN 50 021) > 3000 h (Al, V2A)
+49 42 33 - 94 28 54