Mobile-Menu

Ultradünn abgewiesen Antihaftbeschichtung Ultraplas bewährt sich beim Spritzgießen & Co

Quelle: Fraunhofer-IFAM 3 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angew. Materialforschung - IFAM -
Dörken Coatings GmbH & Co. KG
Franke GmbH
PARTSCLOUD GmbH

Die vom Fraunhofer-IFAM neu entwickelte Ultraplas-Beschichtung hat sich in der Praxis als bahnbrechend für die Herausforderungen bei Urformverfahren erwiesen ...

Die Oberflächen von Spritzgießwerkzeugen oder Formen für den Zinkdruckguss benötigen meist Trennmittel, um die Bauteile zu entformen, die in ihnen entstehen. Das ist teuer und kostet auch Zeit. Forscher empfehlen deshalb die in der Praxis bereits mit Erfolg getestete Ultraplas-Schicht.(Bild: Tool Pool)
Die Oberflächen von Spritzgießwerkzeugen oder Formen für den Zinkdruckguss benötigen meist Trennmittel, um die Bauteile zu entformen, die in ihnen entstehen. Das ist teuer und kostet auch Zeit. Forscher empfehlen deshalb die in der Praxis bereits mit Erfolg getestete Ultraplas-Schicht.
(Bild: Tool Pool)

Die, wie es vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) heißt, fortschrittliche Trenn- und Easy-to-clean-Beschichtung wird mittels eines kalten Plasmaverfahrens als Gradientenschicht auf die Oberflächen von Spritzgießwerkzeuge oder Druckgussformen aufgetragen. Sie eigne sich für Materialien wie Werkzeugstahl, Edelstahl und Aluminium. Durch die besonderen physikalischen Eigenschaften bilde Ultraplas von nanoskaligen bis spiegelglänzenden Oberflächen alles genau ab. Weil durch die Funktionalität der Beschichtung der Nachbearbeitsaufwand – etwa für Reinigungsprozesse – verringert wird und keine weiteren Trennmittel nötig sind, gilt Ultraplas als besonders wirtschaftlich, wie es weiter heißt.

Mehr Möglichkeiten für die Zink- und Kunststoffverarbeitung

Speziell das Spritzgießen technischer Kunststoffteile verlange nach Möglichkeiten, die die Entformungskräfte verringerten und unerwünschte Beläge vermeiden helfen. Vor allem bei der Fertigung von Bauteilen mit hochglänzenden Oberflächen oder mit fein definierten Mikrostrukturen, wie beispielsweise Kunststofflinsen, Zierblenden oder hochgradig maßhaltigen Steckern, sind solche Alternativen gefragt. Und im Bereich Zinkdruckguss lassen Beläge sowie Trenn- und Schmiermittel die Herstellung hochwertiger, glänzender Metalloberflächen bisher nicht zu. Die dann nötige Nacharbeit wird relativ teuer und kostet Zeit. Unabhängig davon, könne allein der Trennmittelauftrag etwa 20 Prozent der Zykluszeit ausmachen, sodass man viel spare, wenn man kein Trennmittel mehr brauche.

Mehr Details zur ultradünnen und glasharten Trennschicht

Um das genannte Anforderungsprofil innerhalb der Projekte zu erfüllen, dass die Trennschicht auf ultraglatte, optische Oberflächen (Ra < 25 Nanometer) abbilden kann, muss sie selbst glatt und strukturlos sein, wie die IFAM-Forscher weiter ausführen. Dazu wählte man das kalte Plasmaverfahren, das sogenannte PE-CVD-Verfahren (Plasma enhanced chemical vapour deposition). Durch den Aufbau einer Gradientenschicht ermögliche das Verfahren einerseits eine exzellente Schichthaftung zum Produktkörper, andererseits – produktseitig – sehr gute Antihafteigenschaften mit bemerkenswerten physikalischen Merkmalen. Die so erzeugte Beschichtung zeichnet sich etwa durch einen hohen E-Modul (28 bis 32 Gigapascal) und eine hohe Dichte (1,5 Gramm pro Kubikzentimeter) aus. Der Mohshärtebereich liegt damit bei 5,5 (Niveau von Gläsern oder Emaille). Kennzeichnend ist, dass sie als Antihaftbeschichtung zudem eine geringe Oberflächenenergie (< 28 mN/m) mit geringer Polarität (< 1,5 mN/m) ins Spiel bringt, wie man betont. Das Ganze wird noch dadurch unterstützt, dass man es geschafft hat, die Schichtdicke auf unter 100 Nanometer zu drücken, was die gute Abbildungspräzision erklärt.

(ID:50100350)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Weiterführende Inhalte