Häufig gestellte Fragen zum Thema Kunststoffbeschichtung
Was ist eine Kunststoffbeschichtung?
Viele Materialien, wie zum Beispiel Holz, Glas, Metall oder auch Kunststoff, können beschichtet werden. Die Beschichtung dient dabei als eine zusätzliche Schutzschicht. Je nachdem, welche Eigenschaften das Werkstück nach dem Kunststoff beschichten haben soll, werden unterschiedlich viele Schichten aufgetragen. Jede Beschichtung hat spezielle Merkmale und Funktionen.
Das wichtigste Spezifikum jeder Kunststoffbeschichtung ist, dass sie wasserdicht ist und das darunterliegende Material vor äußeren Einwirkungen schützt. Das Beschichten mit Kunststoff kann für sehr viele verschiedene Untergründe verwendet werden und wird als Thermoplast oder Thermohärter bezeichnet. Mit dem Begriff der Kunststoffbeschichtung kann sowohl das Überziehen von Kunststoffen gemeint sein, als auch die Beschichtung von anderen Materialien mit Kunststoffen.
Kunststoffoberflächen können durch das Aufbringen feinster Metallschichten optisch veredelt werden. Das Werkstück aus Kunststoff sieht nach dem Beschichten aus wie ein Produkt aus Metall und ist außerdem vor äußeren Einflüssen geschützt und damit robuster. Die Kunststoffbeschichtung von Metall dient dazu, metallene Bauteile mit speziellen Eigenschaften zu versehen und sie widerstandsfähiger zu machen. Zum Beispiel werden Stromkabel mit einer Kunststoffschicht überzogen oder die Besteckkörbe in den Spülmaschinen mit Kunststoff beschichtet, um das Rosten des Metalls zu verhindern.
Welche Verfahren nutzen Hersteller von Kunststoffbeschichtungen?
Die Hersteller von Kunststoffbeschichtungen verwenden unterschiedliche Verfahren, um Kunststoffe zu beschichten oder andere Oberflächen mit Kunststoffbeschichtungen zu versehen. Mithilfe einer Pulverbeschichtung können Sie Stücke aus Metall mit Kunststoff beschichten. Dabei werden Pulverlacke elektrisch aufgeladen und dann mit einer speziellen Pistole auf das Metallstück aufgetragen. Die Pulverteilchen bleiben durch das elektrische Feld auf dem geerdeten metallischen Werkstoff haften.
Lack für das Kunststoffbeschichten mittels Pulverbeschichtung besteht meist aus den folgenden Komponenten: Harz (hauptsächlich Polyurethan, Epoxidharz, Acrylat, Polyesterharz, Hybrid-Pulver), Vernetzer, Füllstoff, Pigment und Additiven. Ein großer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass keine Farbe verloren geht und dass es keinen heruntertropfenden Lack gibt. Denn alles, was nicht auf dem Metallstück bleibt, wird wieder in die Pistole eingesogen und erneut aufgesprüht. Zudem ist der Pulverlack sehr beständig gegenüber mechanischen Einwirkungen, denn durch die dynamische Verbindung zwischen den Lackteilchen und dem metallischen Untergrund bilden sich kaum Risse.
Ein zweites Verfahren für das Kunststoffbeschichten mit Pulverbeschichtung ist das Wirbelsintern, wobei der Pulverlack durch ein Wirbelbrett appliziert wird, wodurch hohe Schichtdicken erreicht werden können. Nach dem Aufbringen des Pulverlackes mit einem der beiden Methoden, erfolgen die Vernetzung des Pulverlacks und die Aushärtung in einem UV- oder Konvektionsofen oder in einem Infrarotofen. Dies passiert bei ungefähr 150 °C bis 200 °C. Neben Metall können Sie auch andere hitzebeständige Werkstoffe wie Keramik oder Glas mit Kunststoff beschichten.
Durch die Pulverbeschichtung werden die Isolationswerte der beschichteten Materialien gegenüber elektrischen Spannungen verbessert und eine hohe Beständigkeit gegen mechanische Einflüsse erreicht. Zudem haben die Werkstücke nach dem Kunststoffbeschichten bei Herstellern eine kurze Lieferzeit, da es kaum Trocknungszeiten gibt. Mit sogenannten galvanischen Prozessen können Sie Bauteile aus Kunststoff beschichten lassen und beständiger machen. Dadurch, dass die Teile aus einer Kombination aus Kunststoffspritzgießen und der Beschichtung hergestellt werden, haben sie einen Leichtbaucharakter und gleichzeitig ein edles Aussehen. Durch den Prozess erhalten die Kunststoffstücke die Wertigkeit einer Echtmetalloberfläche durch die Haptik und Optik. Zudem können verschiedenste Formen und damit sehr individuelle Produkte angefertigt werden.
Zum Auftragen der Chromschichten können drei Verfahren angewendet werden. Die PVD Beschichtung, Galvanisierung und Lackierung. Alle drei Verfahren sind aufwendig, da für eine hochwertige Optik die Bauteile sehr gut gereinigt werden müssen und der Schichtaufbau in mehreren Schritten erfolgt. Mit dem galvanotechnischen Kunststoffbeschichten können sowohl matte als auch glänzende Oberflächen hergestellt werden, dabei wird der Automotiv-Schichtaufbau verwendet. Um mit einer Lackierung die Chromoptik zu erreichen, wird zuerst Grundlack, dann Basislack und abschließend ein Klarlack für Schutz und Haltbarkeit aufgetragen. Auch bei der PVD Beschichtung wird ein Grundlack aufgebracht und am Ende ein Klarlack verwendet. Die mittlere Schicht zur Verchromung wird auf das Bauteil aufgedampft. Das Ergebnis dieser beiden Verfahren zum Kunststoffbeschichten ist eine matte Oberfläche.
Vorteile der Kunststoffbeschichtung
Das Kunststoffbeschichten von Metall bringt viele Vorteile mit sich. So ist das Kunststoffbeschichten eines der umweltfreundlichsten Beschichtungsverfahren, denn die Beschichtung ist sehr beständig und beschädigte Kunststoffbeschichtungen von Metall können abgetragen und erneuert werden. Dadurch muss nicht das gesamte Bauteil neu angeschafft werden. Je nach Anforderungen an die Werkstücke nach dem Kunststoffbeschichten kommen unterschiedliche Systeme zum Einsatz. E-CTFE ist sehr stoßfest und hat ausgezeichnete elektrische Isolierungseigenschaften.
Auch gegen radioaktive Strahlung und Wetterbedingungen aller Art hält dieses Beschichtungssystem stand. ETFE wird meist zum Kunststoffbeschichten von chemischen Geräten und Behältern, Armaturen, Ventilen und Schläuchen verwendet, da es beständig gegen aggressive Chemikalien, wie Säuren oder aromatische Kohlenwasserstoffe ist. FEP hat einen wasserabweisenden Charakter und hat sehr gute Gleit- und Antihafteigenschaften. Allerdings kann es nur bei Temperaturen unter 205 °C angewendet werden.
Sol-Gel Schichten sind normalerweise wasserabweisend, können aber durch Modifikation der Ausgangsverbindungen hydrophil gemacht werden. Sie haben dann Anti-Beschlags-Eigenschaften. Zudem sind diese Oberflächen abweisend gegen Fingerabdrücke, haben einen Antihafteffekt und sind selbstreinigend. PFA hält beinahe allen Chemikalien statt und hat eine sehr hohe Temperaturfestigkeit.
Das Kunststoffbeschichten mit PFA schützt das Grundmaterial bestens vor Korrosion und hat einen geringen Reibwert. Die Werkstoffe PE, EP und PA werden als Isolatoren und für spezifische Anwendungen herangezogen, da sie von mittlerer Qualität sind.
PUR wird für Einsatzbereiche verwendet, in denen das Bauteil eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen muss. Zum Beispiel als Schutzschicht auf Rohren, Biegerollen oder Greifern. Die Polyurethanen können bei Temperaturen zwischen -30 °C bis + 80 °C verwendet werden, da sie ansonsten an Elastizität verlieren.
Die Verfahren, mit denen Sie Kunststoff beschichten können, haben ebenfalls einige Vorteile. So haben die beschichteten Kunststoffe eine sehr hohe Abriebfestigkeit und sind um einiges witterungsbeständiger als unbehandelte Werkstücke aus Kunststoff. Dadurch können die Bauteile auch im Außenbereich gut eingesetzt werden. Werden die Werkstoffe beschichtet, besitzen sie eine hohe chemische Beständigkeit und werden so zum Beispiel von Säuren nicht beschädigt. Der größte Vorteil, wenn Sie Kunststoff beschichten, ist die Aufwertung des Materials, da es von der Optik und Haptik her einem Gegenstand aus Metall oder Glas gleicht.
Ist es umweltfreundlich, Kunststoff beschichten zu lassen?
Bauteile aus Kunststoff beschichten zu lassen dient vor allem dem Schutz und der optischen Aufwertung. So werden Badarmaturen, Türgriffe oder Fenstergriffe aus Kunststoff oft galvanisiert, wodurch sie die glänzende Oberfläche erhalten und beständiger gegen Witterungsbedingungen oder Wasser werden. Seit 2017 ist es nicht mehr erlaubt, mit chromhaltigen Chemikalien Kunststoff beschichten zu lassen. Deshalb wurden neue Beschichtungsverfahren entwickelt, mit denen es möglich ist, in nur einem Schritt Kunststoffe zu beschichten.
Dafür wird ein leitfähiger anorganisch-organischer Hybridpolymer verwendet und der aufwendige Galvanisierungsprozess mit Chromsäure und Palladium ist nicht mehr notwendig. Zudem werden die Bauteile durch das Kunststoffbeschichten haltbarer und langlebiger gemacht, was sie ebenfalls umweltschonender werden lässt. Auch beim Kunststoffbeschichten von metallenen Oberflächen handelt es sich um ein sehr umweltfreundliches Verfahren. Denn durch die Beschichtung können die Metallstücke lange eingesetzt werden und sollte die Oberfläche beschädigt werden, muss nicht das ganze Bauteil ausgetauscht werden, denn die Kunststoffbeschichtung kann entfernt werden. So kann die beschädigte Schicht abgetragen und erneuert werden.
Das Kunststoffbeschichten hilft also, Werkstücke widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse zu machen, wodurch sie länger eingesetzt werden können und nicht so häufig getauscht werden müssen. Sowohl das Kunststoffbeschichten von Metalloberflächen als auch das Beschichten von Kunststoffen ist nicht schädlich für die Umwelt. Denn seit es neue Verfahren für das Auftragen von Chromschichten auf Kunststoffteilen gibt, werden auch bei der Galvanisierung keine schädlichen Chemikalien verwendet. Damit ist das Kunststoffbeschichten eines der umweltfreundlichsten Beschichtungsverfahren, da keine umweltschädlichen Stoffe zum Einsatz kommen und die Bauteile für lange Zeit verwendet werden können.
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