Plasmavorbehandlung ermöglicht die strukturelle Verbindung, nicht nur von Klebstoffen, sondern auch z.B. von Tapes für Anwendungen in der Automotive-Industrie (Bild: Plasmatreat GmbH)
12.09.2024 Verbesserung der Adhäsion von Kunststoffoberflächen
Die Atmosphärendruck-Plasmatechnologie hat sich in industriellen Fertigungsprozessen als Game-Changer für die Oberflächenbehandlung etabliert und unterstützt so die anschließende Verarbeitung von Kunststoffen. Die Plasmatreat GmbH präsentiert auf der Fakuma 2024 live die Vorteile dieser leistungsstarken und gleichzeitig umweltfreundlichen Technologie für jegliche Art von Kunststoffbauteilen.
Die Entscheidung von Herstellern für einen bestimmten Kunststoff kann aus prozesstechnischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gründen erhebliche Auswirkungen auf die gesamte Produktion haben - insbesondere hinsichtlich der erforderlichen Adhäsionseigenschaften, z.B. beim Klebstoffauftrag oder bei der Bedruckung. Hier spielt die Openair-Plasma Technologie als Oberflächenvorbehandlungsmethode eine Rolle bei der Materialauswahl und -substitution. Durch ihre gezielte Oberflächenmodifikation, von z.B. schwer verarbeitbaren Kunststoffen, wie PP und PE, steigert sie z.B. die Haftfestigkeit von Klebstoffen und Lacken in industriellen Anwendungen deutlich. Häufig können auch ursprünglich inkompatible Kunststoffe durch Plasma miteinander verbunden werden. Dies verschafft Herstellern den Vorteil einer erweiterten Materialauswahl, sodass sie z.B. teure technische Kunststoffe durch kostengünstigere Standardkunststoffe oder Recyclingmaterialien ersetzen können.
In Friedrichshafen sehen Besuchende die verschiedenen Anwendungen der Plasmatechnologie: In einer PTU1212 (Plasma Treatment Unit) wird die Oberflächenaktivierung von Kunststoffbauteilen gezeigt. In dieser Anwendung findet die schonende Aktivierung mit einer Openair-Plasma Rotationsdüse statt. Die zweite Düse in der PTU ist eine spezielle PlasmaPlus Beschichtungsdüse: Durch Zugabe eines siliziumartigen Präkursors in den Plasmastrahl lassen sich nanodünne Schichten auf Kunststoffoberflächen abscheiden – ohne lösemittelhaltige Chemikalien. Je nach Anwendungsfall werden der Oberfläche so verschiedene Eigenschaften verliehen – z.B. eine haftvermittelnde Eigenschaft.
Wie die Plasmabehandlung funktioniert und wie die Behandlung auf Kunststoffoberflächen wirkt, wenn z.B. im Nachgang ein Tape appliziert wird, zeigt man live. Zunächst wird am Plasma-Livetisch demonstriert, wie Prüfkörper aus verschiedenen Kunststoffen, wie PP und PE, aber auch ABS, aktiviert werden. Gleichzeitig können sich Besucher:innen die Technologie und den Effekt der Plasmaoberflächenbehandlung erklären lassen. Anschließend bietet sich die Möglichkeit, auf der Demo-Anlage von Partner Glaub Automation ein Tape auf Prüfkörpern zu applizieren und die Wirksamkeit der Behandlung mit Openair-Plasma durch verschiedene Tests zu beweisen. Glaub Automation bietet verschiedene Applizierköpfe, mit denen Klebebänder (einseitig oder doppelseitig klebend, mit Liner oder ohne), Pads und Schäume vollautomatisiert aufgetragen werden können.
Auch die Spritzgussthematik kommt nicht zu kurz: Mit dem manuellen Kunststoffspritzgerät HoliPress16 des Partners HoliMaker werden vor Ort Prüfkörper aus PP halbseitig mit Openair-Plasma aktiviert und anschließend mit TPU überspritzt. Besuchende können sich vor Ort direkt von der Haftfestigkeit des TPUs auf dem PP- Prüfkörper überzeugen. HoliPress ermöglicht die Herstellung hochwertiger und funktionaler Prototypen sowie Kleinserien und erfordert lediglich Kleinstmengen an Versuchsmaterial sowie standardisierte Spritzwerkzeuge.
Die Plasmabehandlung mit Openair-Plasma kann bei kleinen, aber auch großen Spritzgießmaschinen automatisiert im Prozess oder sogar inline im Spritzgießprozess eingesetzt werden. Beim InMould-Plasma-Prozess wird die Plasmadüse ins Spritzgießwerkzeug integriert. Durch einen Aktivierungskanal und integrierte Absaugung strömt das Plasma durch den Kanal und aktiviert so das Spritzgussbauteil.
Eine weitere Anlage auf dem Messestand 1210 in Halle A1 veranschaulicht die automatisierte Plasmabehandlung von EPDM-Türprofilen. Die Anlage überzeugt durch ein kompaktes Design. Mit mehreren statischen Düsen werden die Türprofile aktiviert und für den nachfolgenden Einsatz von VOC-freien und lösungsmittelfreien Klebstoffen sowie Beschichtungen in Form von Flock oder Gleitlacken vorbereitet. Auch für diesen Anwendungsbereich bietet die Plasmatechnologie Prozessvorteile. Dank der Düsenanzahl kann eine selektive, aber auch ganzflächige Vorbehandlung des Profils vorgenommen werden. Herkömmliche Vorbehandlungsmethoden, wie z.B. das mechanische Bürsten oder der Primerauftrag, werden durch diese Plasmaanlage komplett ersetzt. Hersteller können so ihren Automatisierungsgrad und die Reproduzierbarkeit des Vorbehandlungsprozesses in der Fertigung erhöhen und gleichzeitig ihren CO2-Fußabdruck senken.
Fakuma: Halle A1, Stand 1210
