SKZ: Neue Plasmaanlage für vielfältige Oberflächenmodifikationen

v.l.n.r.: Joachim Schüßler (Plasmatreat GmbH), Michael Heilig und Christian Eck (beide SKZ) bei der Inbetriebnahme der Plasmabeschichtungsanlage - (Bild: Luca Hoffmannbeck, SKZ).

Mit der Anschaffung einer hochmodernen Plasmaanlage - einer Plasma Treatment Unit (kurz PTU) - der Firma Plasmatreat GmbH hat das Kunststoff-Zentrum SKZ seine Ausstattung im Bereich der Oberflächentechnik erweitert. Die Anlage ermöglicht mit Atmosphärendruckplasma und einem 6-Achs-Roboter die Feinstreinigung und Aktivierung von Bauteiloberflächen aus verschiedenen Werkstoffgruppen wie Kunststoff, Metall, Glas oder Keramik.

Bei der Feinstreinigung mit dem Atmosphärendruckplasma Openair-Plasma werden die Oberflächen schonend und zuverlässig von Staub, Trennmitteln, Additiven, Weichmachern und Kohlenwasserstoffen befreit. Die Oberflächenaktivierung durch Plasmabehandlung wird insbesondere bei unpolaren Kunststoffen eingesetzt und verändert die Oberflächeneigenschaften von hydrophob zu hydrophil. Sie unterstützt die Erhöhung der Oberflächenenergie durch Einbringen von Hydroxylgruppen und verbessert so die Haftung bei Folgeprozessen wie Kleben, Bedrucken, Lackieren und Abdichten.

Funktionale Schichten im Nanometerbereich
„Neben der Aktivierung und Reinigung von Oberflächen können wir mit der Anlage auch funktionale Schichten im Nanometerbereich aufbringen. Bei dieser Anwendung wird dem Plasmastrahl ein Präkursor beigemischt, der auf der Oberfläche – je nach Zusammensetzung – unterschiedliche Funktionalitäten ermöglicht. Beispiele hierfür sind haftvermittelnde Beschichtungen für Klebe- oder Druckanwendungen auf Kunststoffbauteilen sowie Korrosionsschutzschichten auf metallischen Komponenten“, erläutert Dr. Benjamin Baudrit, stellvertretender Geschäftsführer Bildung und Forschung am SKZ.

Bearbeitung von Freiformflächen möglich
Durch den Einsatz eines 6-Achs-Roboters ist die Behandlung von Freiformflächen und komplex geformten Bauteilen möglich. Die Plasmaanlage eröffnet viele Freiheitsgrade, um das Potenzial der Plasmaaktivierung und -beschichtung für die Kunststoffindustrie weiter zu erschließen. Dies gilt insbesondere für die Oberflächenmodifizierung von Bauteilen mit schwankenden Oberflächenqualitäten, wie sie häufig bei Rezyklatbauteilen auftreten.

Die Anlage steht Unternehmen und Partnern des SKZ im Rahmen von Seminaren, Demonstrationen und Pilotanwendungen für den Technologietransfer zur Verfügung.

Weitere Informationen: www.skz.de/forschung/prozess/oberflaechentechnik

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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