Forum SurfaceTechnology: Kunststoffe und Holz – spannende Fälle für die Beschichtung

Deshalb werden beide Themenfelder mit einem eigenen Vortragstag auf dem Forum SurfaceTechnology im Rahmen der HANNOVER MESSE 2011 (4. bis 8. April) vertreten sein. Das Forum wird gemeinsam von der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) und der Deutschen Messe AG veranstaltet.

Das Thema „Be­schichtung von Kunststoffen“ mit acht Vorträgen steht am 5. April im Fokus. „Beschichtung von Holz“ mit weiteren acht Beiträgen ist dann am 7. April ein Höhepunkt des Forums SurfaceTechnology in Halle 6, Stand F22. Beide Tage sollen einen Überblick über neue Verfahren und Prozess­weiterentwicklungen geben, die derzeit im Mittelpunkt der jeweiligen Branchen zumindest im Bereich der Beschichtungstechnologien stehen.

Generell gilt für alle Substrate: Nanobeschichtungen gewinnen weiter an Bedeutung. Zudem bestehen diese Schichten häufig aus Kunststoffen. So können nur wenige Nanometer (Millionstel Millimeter) dünne Polymer­filme das Erscheinungsbild an Oberflächen und wichtige Gebrauchs­merkmale von Materialien signifikant verändern. Die Eigenschaften las­sen sich sogar beliebig hin- und herschalten: Ein Film kann abhängig von seinem Schaltzustand beispielsweise Wasser abweisen oder aufnehmen, also hydrophob oder hydrophil sein. Um derartige Schichten zu erzeugen, werden zwei verschiedene Polymere mit einem Ende fest an den Träger gebunden, sodass sie sich – abhängig von den äußeren Bedingungen – auf molekularer Dimension wechselseitig an der Oberfläche anreichern und damit die Eigenschaften durch eine hauchdünne Oberflächenschicht des jeweils einen oder anderen Materials bestimmt werden. Der Schalt­prozess lässt sich durch äußere Einflüsse wie bestimmte Lösungsmittel, pH-Wert oder Temperatur auslösen und bedingt die rein physikalische Umlagerung der Moleküle. „Solche ‚charmanten’ Oberflächen bieten viel­fältige Möglichkeiten der Anwendung zum Beispiel bei der gezielten Ver­änderung der Benetzungseigenschaften von Oberflächen, der Kontrolle von Adsorptionsprozessen von Molekülen aus Lösung und Dispersion, der Erzeugung und Löschung strukturierter Oberflächen und der Trennung von Flüssigkeitsgemischen“, erklärt Dr. Petra Uhlmann vom Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden, die auf dem Forum zum Thema „Intelligente polymere Nanobeschichtungen“ vortragen wird.

Wie Kunststoffe zu stromleitenden dünnen Schichten werden

Neue Anwendungen für transparente Folien und Polymergläser lassen sich auch generieren, wenn diese leitfähig ausgerüstet sind. Ein innovati­ves Verfahren vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS, Dresden) ermöglicht es, Polymeroberflächen bei der Herstellung oder Verarbeitung in einem Formwerkzeug mit einer elektrischen Flächenleitfähigkeit von bis zu 10-3 Siemens zu versehen. Dabei wird eine Dünnschicht von unter 100 Nanometern aus Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) zunächst auf der Innenfläche des Werkzeugs aufgetragen. Die Po­lymermasse durchdringt das CNT-Netzwerk, sodass dieses fest in die Kunststoffoberfläche integriert wird. „Derartige Materialien lassen sich zur Vermeidung statischer Aufladungen, für Gehäuse mit elektromagne­tischer Abschirmung, für druckbare Elektronik oder als Elektroden ver­wenden“, konstatiert Jens Liebig vom IWS, der in Hannover seinen Beitrag unter der Überschrift „Transparente, leitfähige Polymeroberflächen durch Kohlenstoffnanoröhren“ halten wird.

Holzwerkstoffe haben eine lange Tradition, dennoch erfolgt ihre Be­schichtung mit modernsten Methoden. Die Voraussetzung dafür liefert immer häufiger eine Plasmavorbehandlung. Atmosphärendruck-Plasma­quellen erzeugen ein offenes, frei zugängliches Plasma und ermöglichen damit eine in Produktionslinien integrierte Aktivierung, die zur Vorbe­reitung zum Kleben, Beschichten und Bedrucken dient. Bisher wurde diese Vorbehandlung nur außerhalb der Linie in aufwändigen Niederdruck-An­lagen realisiert. „Uns ist es gelungen, die Plasma-Quellen in kompakten Anordnungen so zu kombinieren, dass beliebige Behandlungsbreiten möglich sind“, erklärt Dr. Klaus Gerstenberg, Geschäftsführer der Tigres Dr. Gerstenberg GmbH (Rellingen). Dabei wird das Plasma nicht wie üb­lich mit einem thermischen Lichtbogen erzeugt, sondern mit einer ge­steuerten elektrischen Entladung, sodass bei den temperaturempfind­lichen Substraten wie Holz kein Wärmestau auftritt. Dieses Thema wird Experte Gerstenberg in seinem Vortrag „Atmosphärendruck-Plasmabe­handlung von Holzoberflächen“ am 7. April vertiefen. Weitere spannende Vorträge unter anderem zur „Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen“ oder zur „Lackierung von Holzelementen mit Robotertechnik“ sind an die­sem Tag zu erwarten.

Über die HANNOVER MESSE

Das weltweit bedeutendste Technologieereignis wird vom 4. bis 8. April 2011 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2011 vereint 13 Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Motion, Drive & Automation, Energy, Power Plant Technology, Wind, MobiliTec, Digital Factory, ComVac, Industrial Supply, CoilTechnica, SurfaceTechnology, MicroNanoTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2011 sind Industrieautomation, Energietechnologien, Antriebs- und Fluidtechnik, industrielle Zulieferung und Dienstleistungen sowie Zukunftstechnologien. Frankreich ist das Partnerland der HANNOVER MESSE 2011.

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