Allgemeine Informationen
Inhaltliche Projektbeschreibung
Das Projektziel bestand in der produktorientierten Entwicklung von beschichteten Bauteilen im Automobilbau. Durch den Aufbau einer Oberflächenleitfähigkeit auf Kunststoffen auf der Basis glasfaserverstärkter Polyamide sollten die umweltfreundlichen Verfahren der Physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) und Pulverlackierung zur Ablösung der Nasslackierung und Galvanisierung führen. Dazu wurden folgende Teilschritte begangen:
- Chemisch-physikalische Vorbehandlung der Kunststoffsubstrate für die Pulverbeschichtung
- Pulverbeschichtung der Kunststoffsubstrate
- Metallisieren des pulverlackierten Kunststoffes (PVD)
- Erzeugen der Deck-/Schutzschicht mittels PVD-Prozessen oder Klarlack mittels Pulverlackierung
Das Ziel des Projekts, den gewünschten Schichtaufbau zu realisieren, konnte erreicht werden. Das optische Ergebnis des Gesamtbeschichtungsprozesses konnte noch nicht überzeugen (Fehlstellen, Risse, kein Mattglanz). zu erkennen. Zum Projektabschluss wurden deshalb in einem zusätzlichen und ergänzenden Schritt das Glasperlen-Strahlen eingeführt. Dieser Schritt erfolgte nach dem Pulverlackieren der Grundsubstrate. Durch diese Vorbehandlungsmethode konnte die hochglänzende Pulverlackschicht sehr homogen mattiert werden. Nachfolgend wurde die Metallisierung (PVD) durchgeführt. Dabei wurden sowohl Aluminiumbeschichtungen als auch Chrombeschichtungen getestet. Das gewünschte Ergebnis einer matten Metalloptik konnte nunmehr erreicht werden. Abschließend wurde eine AlOx-Deckschicht bzw. Schutzschicht erzeugt. Auch hier konnte das gewünschte optische Ziel der matten Metalloberfläche erreicht werden.
Ergebnisse
Das Ziel des Projekts, den gewünschten Schichtaufbau zu realisieren, konnte erreicht werden.
In einem ersten Schritt mussten die Proben mit einer ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit ausgerüstet werden, um sie für eine elektrostatische Pulverlackierung zugänglich zu machen. Dabei kamen verschiedene Ionische Flüssigkeiten (IL) zum Einsatz. Nach diesem ersten Vorbehandlungsschritt war es möglich, den Kunststoff mit einer Pulvergrundlackierung einzuebnen. Das Glasperlen-strahlen als zusätzlicher Behandlungsschritt wurde eingefügt (Mattglanz). Im folgenden PVD-Sputterprozess wurden Metallschichten (Al, Cr) im Nanometerbereich appliziert.Als alternative Deckschicht wurde eine Aluminiumoxidschicht entwickelt. Diese konnte direkt nach der Aluminiumbeschichtung in den PVD-Prozess integriert werden.