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Fließlinie adé Neue Metalleffektpigmente machen Kunststoffteile sofort zum Hingucker

Quelle: Fraunhofer IAP 2 min Lesedauer

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Um metallisch glänzende Oberflächen bei Spritzgussteilen zu erhalten, wir der Kunststoff mit entsprechenden Pigmenten ausgestattet, was aber zu störenden Streifen führen kann. Das muss nicht sein ...

Am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) hat man neue Metalleffektpigmente entwickelt, die spritzgegossenen Kunststoffteilen einheitliche Oberflächen geben. Links ein üblich ausgerüstetes Teil (schwarzer Streifen), rechts mit Spezialpigmenten – ohne Streifen.(Bild: Fraunhofer IAP / J. Galties)
Am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) hat man neue Metalleffektpigmente entwickelt, die spritzgegossenen Kunststoffteilen einheitliche Oberflächen geben. Links ein üblich ausgerüstetes Teil (schwarzer Streifen), rechts mit Spezialpigmenten – ohne Streifen.
(Bild: Fraunhofer IAP / J. Galties)

Seit Jahrzehnten werde daran geforscht, die störenden Fließeffekte bei konventionellen Pigmentpartikeln (Plättchen oder Flakes) zu vermeiden. Um dieser Herausforderung zu begegnen, entwickelte der Wissenschaftler Nils Demski an der TU Berlin aber tetraederförmige Partikel. Denn mithilfe dieser Geometrie kann der Grad der Partikelausrichtung in der Kunststoffschmelze gezielt gesteuert werden. Zudem lassen sich sowohl die Ausbildung von Fließlinien als auch der sogenannte Helligkeitsflop – also Änderung der Helligkeit je nach Betrachtungswinkel – beeinflussen. Die Herstellung dieser tetraederartgen Pigmente, die übrigens bisher komplett aus Aluminium bestanden, ist jedoch aufwändig und mit einer hohen Ausschussrate verbunden. Doch eine neue Methode, die an der TU Berlin entwickelt und am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP weiter optimiert wird, ermöglicht es, einen Metalleffekt auf Kunststoffoberflächen ohne störende Fließlinien zu erreichen, weshalb auch keine nachfolgende Beschichtung nötig ist.

Pigmente aus metallisiertem Kunstharz helfen weiter

Demski, inzwischen Projektleiter am Forschungsbereich Polymercomposite PYCO des Fraunhofer IAP, wählte deshalb mit seinem Team einen neuen Ansatz. Gemeint ist die Herstellung der Spezialpartikel auf Basis der UV-Imprint-Lithographie. Diese soll etwa Pigmentausschuss möglichst vermeiden und zugleich eine hohe Automatisierbarkeit durch Rolle-zu-Rolle-Prozesse erreichen. Statt aus Aluminium bestehen die Pigmentpartikel allerdings aus einem per UV-Licht ausgehärteten, anschließend metallisierten Duromer (also einem Kunstharz). Denn das erfüllt demnach die thermischen und mechanischen Anforderungen, um trotz der Kräfte, die beim Spritzgießen wirken, Form und optische Eigenschaften beibehalten zu können. Das neue Verfahren reduziere den Materialverbrauch und senke die Ausschussrate im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsmethoden erheblich. Das zugehörige Patent steht laut Aussage der Forscher schon zur Übernahme bereit. Die Versuchsanlage schaffe Pigmente automatisiert in hoher Formkonstanz und stabiler Qualität. Auch können die Größe und zum Teil auch die Geometrie der Partikel variiert werden.

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