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Oberflächenbehandlung von Gummi und Kunststoff:
Welche Möglichkeiten gibt es?

04.01.2023 | Dietmar Barth

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 …

verringert den Gleitwiderstand,
wirkt geräuschmindernd, schmutzabweisend und feuchtigkeitsregulierend,
erhöht die Dichtleistung,
gleicht produktionsbedingte Toleranzen aus,
verbessert die elektrische Isolation und
wertet die Optik auf.

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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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.

d.barth@jaeger-gk.de | +49 71195192623

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