JÄGER Busi­ness Blog

Ober­flä­chen­be­hand­lung von Gum­mi und Kunst­stoff:

Wel­che Mög­lich­kei­ten gibt es?

04.01.2023   | Diet­mar Barth

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Die Werk­stoff­aus­wahl ist nicht der ein­zi­ge Stell­he­bel, um die Cha­rak­te­ris­ti­ka eines Gum­mi- oder Kunst­stoff­pro­dukts zu beein­flus­sen. Nach­dem der Arti­kel her­ge­stellt wur­de, kann man ihn zusätz­lich einer Ober­flä­chen­be­hand­lung unter­zie­hen, um sei­ne funk­tio­na­len oder ästhe­ti­schen Eigen­schaf­ten zu ver­bes­sern. Dabei gibt es ver­schie­de­ne Mög­lich­kei­ten, abhän­gig vom Werkstoff.

Han­dels­üb­li­che Ver­fah­ren für Kunst­stof­fe und Elastomere

Die fol­gen­den Ver­fah­ren sind uni­ver­sell anwend­bar und eig­nen sich für die meis­ten Kunst­stof­fe und Elastomere.

Flu­o­rie­rung

Bei der Flu­o­rie­rung wird das Bau­teil einem gas­för­mi­gen Flu­or­ge­misch aus­ge­setzt. Dies setzt eine che­mi­sche Reak­ti­on in Gang, wel­che die Was­ser­stoff­ato­me an der Mate­rial­ober­flä­che teil­wei­se durch Flu­or­ato­me ersetzt. Der Pro­zess macht den Werk­stoff gleit­fä­hi­ger und ver­bes­sert sei­ne Wit­te­rungs- sowie Tem­pe­ra­tur­be­stän­dig­keit. Gleich­zei­tig wird das Bau­teil unemp­find­li­cher gegen bestimm­te Che­mi­ka­li­en (z. B. Lösungsmittel).

Der Flu­o­rie­rungs­pro­zess ver­än­dert die che­mi­sche Zusam­men­set­zung der Mate­rial­ober­flä­che, dringt aber nicht in die Tie­fe. Somit blei­ben die grund­le­gen­den Eigen­schaf­ten des Werk­stoffs erhal­ten. Dar­über hin­aus kann die Mate­rial­ober­flä­che nur voll­stän­dig begast wer­den. Eine par­ti­el­le Anwen­dung ist nicht möglich.

Gleit­be­schich­tung

Es gibt diver­se Metho­den der Ober­flä­chen­be­hand­lung, um den Rei­bungs­wi­der­stand eines Kunst­stoffs oder Elas­to­mers zu sen­ken. Bei­spie­le sind unter ande­rem Gleit­lack und Gleit­po­ly­mer. Allen Ver­fah­ren ist gemein, dass sie die Gleit­ei­gen­schaf­ten ver­bes­sern, die Ver­schleiß­fes­tig­keit erhö­hen und das Mate­ri­al unemp­find­li­cher gegen sta­ti­schen Bruch machen. Bei Gleit­lack ist eine par­ti­el­le Anwen­dung ohne wei­te­res mög­lich, indem man ledig­lich die gewünsch­ten Berei­che behan­delt. Bei der Anwen­dung von Gleit­po­ly­me­ren, wird die Sub­stanz der Mate­ri­al­mi­schung beigefügt. 

Beflo­ckung

Bei der Beflo­ckung wer­den Che­mie­fa­sern mit­hil­fe eines elek­tri­schen Fel­des in einer vor­her auf­ge­tra­ge­nen Schicht Kleb­stoff ver­an­kert und elek­tro­sta­tisch aus­ge­rich­tet. Das Ergeb­nis ist eine gleich­mä­ßi­ge tex­ti­le Ober­flä­che, die ver­schie­de­ne Vor­tei­le auf­weist. Die Beflo­ckung eines Bauteils …

Es ist mög­lich, Ober­flä­chen par­ti­ell zu beflo­cken. Hier­zu müs­sen ledig­lich vor dem Auf­tra­gen des Kleb­stoffs die Berei­che abge­deckt wer­den, die nicht behan­delt wer­den sollen.

Mon­ta­ge­hil­fen

In vie­len Indus­trie­un­ter­neh­men sind Pro­duk­te mit Selbst­kle­be­sys­te­me als Mon­ta­ge­hil­fe oder als dau­er­haf­te Selbst­kle­be­fo­lie üblich, um eine prä­zi­se Posi­tio­nie­rung des Arti­kels zu ermög­li­chen. Es gibt sie in zwei Vari­an­ten: Mon­ta­ge­hil­fen, die eine gerin­ge Kle­be­kraft haben und zum Posi­tio­nie­ren die­nen, sowie auf­ge­brach­te Kle­be­fo­li­en, die dau­er­haft mit dem Mate­ri­al ver­bun­den blei­ben und über eine hohe Kle­be­kraft ver­fü­gen. Die­se Foli­en wer­den in einem zwei­ten Arbeits­schritt an den ent­spre­chen­den Bau­tei­len aufgebracht.

Aus­schnitt im Quer­for­mat verwenden

Mecha­ni­sche Bearbeitung

Zu den mecha­ni­schen Ver­fah­ren der Ober­flä­chen­be­hand­lung (Elas­to­me­re) zählt unter ande­rem Schlei­fen. So ist es z. B. mög­lich bei Plat­ten­wa­re die gewünsch­te Maß­hal­tig­keit zu erreichen.

Kunst­stoff­spe­zi­fi­sche Verfahren

Eini­ge Metho­den der Ober­flä­chen­be­hand­lung eig­nen sich nicht für Elas­to­me­re, da die­se wei­cher sind als Ther­mo­plas­te bzw. Duro­plas­te und eine gerin­ge­re Ober­flä­chen­en­er­gie auf­wei­sen. Die fol­gen­den Ver­fah­ren fin­den daher nur zur Ver­ede­lung im Kunst­stoff­be­reich Anwendung.

Metal­li­sie­rung

Bei der Metal­li­sie­rung wird eine Kunst­stoff­ober­flä­che mit einer dün­nen Metall­schicht über­zo­gen. Das häu­figs­te Ver­fah­ren ist die Gal­va­ni­sie­rung, doch auch das ther­mi­sche Sprit­zen oder die che­mi­sche bzw. phy­si­ka­li­sche Gas­ab­schei­dung kom­men bis­wei­len zum Einsatz.

Die Metal­li­sie­rung dient meist deko­ra­ti­ven Zwe­cken, kann aber auch die Mate­ri­al­ei­gen­schaf­ten ver­bes­sern, indem sie bei­spiels­wei­se die Leit­fä­hig­keit oder die Ver­schleiß­fes­tig­keit erhöht. Das gän­gigs­te Metall für die­ses Ver­fah­ren ist Chrom, aber auch ande­re Mate­ria­li­en sind denk­bar, zum Bei­spiel Gold, Sil­ber oder Nickel.

Bedruckung und Prägung

Wei­che Mate­ria­li­en zu bedru­cken (dazu zäh­len auch vie­le Elas­to­me­re) ist rela­tiv schwie­rig. Für här­te­re Kunst­stof­fe gibt es jedoch eine Rei­he brauch­ba­rer Ver­fah­ren, die mit­un­ter auch kom­ple­xe­re Geo­me­trien bear­bei­ten kön­nen, zum Bei­spiel den Tam­pon­druck Und Laser­be­schrif­tung. Alter­na­tiv las­sen sich eini­ge Kunst­stof­fe auch prägen.

Lackie­rung

Im Kunst­stoff­be­reich sind kos­me­ti­schen Lackie­run­gen mög­lich, z. B. zur Erzie­lung opti­scher Effek­te oder aus wer­be­tech­ni­schen Grün­den. In eini­gen Fäl­len ist es not­wen­dig, die Ober­flä­che vor­zu­be­han­deln (z. B. mit Pri­mer), damit die eigent­li­che Lackie­rung bes­ser haftet. 

Fazit

Es gibt ver­schie­de­ne Mög­lich­kei­ten, um die Ober­flä­che eines Gum­mi- oder Kunst­stoff­pro­dukts nach­träg­lich zu modi­fi­zie­ren. Eini­ge sind ästhe­ti­scher Natur, ande­re ver­bes­sern die Mate­ri­al­ei­gen­schaf­ten oder fügen neue hin­zu. Allen gemein ist, dass ihre Anwend­bar­keit vom jewei­li­gen Werk­stoff abhängt. Eini­ge Kunst­stof­fe und Elas­to­me­re eig­nen sich nicht für bestimm­te Ver­fah­ren oder erfor­dern zusätz­li­che Arbeits­schrit­te. Daher ist es wich­tig, eine vor­ge­se­he­ne Ober­flä­chen­be­hand­lung in der Check­lis­te zu ver­mer­ken und bei der Mate­ri­al­aus­wahl zu berücksichtigen.

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Mitarbeiter im Vertrieb Dietmar Barth

Autor: Diet­mar Barth

Diet­mar Barth ist ver­trieb­li­cher Außen­dienst­mit­ar­bei­ter mit mehr als 30 Jah­ren Berufs­er­fah­rung. Der gelern­te Betriebs­wirt war ursprüng­lich in der Elek­tronik­bran­che tätig, bevor er 2016 zu Jäger stieß. 

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