Selektives Beschichten mit Schaltzeiten von nur 30 Millisekunden ohne Maskierung oder Abdeckung

Das modular aufgebaute Atmosphären-Plasmasystem Plasmabrush PB3 ermöglicht, nahezu alle Werkstoffe mit pulverförmigen Materialien direkt zu metallisieren oder zu beschichten.

Dank eines neuen Pulverschaltventils lässt sich der Pulverstrom innerhalb von 30 Millisekunden zu- und wegschalten, wobei eine scharfe Trennlinie erzielt wird. Dies eröffnet bei der fertigungsintegrierten, selektiven Beschichtung/Metallisierung beispielsweise im Bereich der elektrischen Kontaktierungs-/Verbindungstechnik neue Möglichkeiten. Für bestehende Prozesse ergibt sich durch den Wegfall bisher erforderlicher Maskierungen technisches und wirtschaftliches Optimierungspotenzial. 

Die von der Reinhausen Plasma GmbH entwickelte Beschichtungstechnologie basiert auf dem modularen Plasmasystem Plasmabrush PB3 und einer Pulverprozesseinheit. Sie fördert Mikropulver kontinuierlich und agglomeratfrei in den anwendungsgerecht ausgelegten Plasmastrahl, durch den die Pulver auf dem Substrat eine haltbare Schicht erzeugen.

Als Beschichtungsstoff lassen sich praktisch alle Materialien verarbeiten, die in Pulverform zu bringen sind und einen Schmelzpunkt von unter 1.200°C haben. Dies ermöglicht Inline-Direktbeschichtungsprozesse unter Atmosphärendruck auf nahezu allen Werkstoffen – von Kunststoffen und Metallen über Glas und Keramik bis hin zu Schaum- und Verbundstoffen, Textilien, Leder und Karton.

Insbesondere bei der Beschichtung/Metallisierung dreidimensionaler Bauteile aus Kunststoff, beispielsweise 3D-MID, bietet das Verfahren technische und wirtschaftliche Vorteile. Bei einer nur partiell erforderlichen Beschichtung waren bisher jedoch häufig aufwendige Maskierungsarbeiten notwendig. 

Damit macht das neue Pulverschaltventil PSU nun Schluss. Es lässt sich einfach und schnell in das System integrieren, auch in bestehende. Innerhalb von nur 30 Millisekunden stellt das PSU die Pulverzufuhr zum Plasmastrahl her oder unterbricht sie. Dadurch können partielle Beschichtungen und Metallisierungen auf Teilen mit komplexer Geometrie trennscharf ohne Maskierungen hergestellt werden. Form und Größe der Beschichtung können dabei frei definiert werden. So lässt sich beispielsweise für eine Kontaktierung in der LED-Technik ein einzelner 5 x 5 Millimeter großer Kupferpunkt an einer genau definierten Stelle aufbringen. Ebenso ist es möglich, ohne Unterbrechung des Prozesses die Substratoberfläche, beispielsweise von Thermoplasten und anderen schwierig zu beschichtenden Kunststoffen, zunächst nur mit dem Plasmastrahl zu aktivieren und anschließend direkt zu beschichten. Das während der Unterbrechung geförderte Pulver kann in einem Behälter gesammelt und wiederverwendet oder über eine Absaugung entsorgt werden.

Durch die einfache Prozessführung mit automatischer Überwachung des Schaltvorgangs, die Schnittstelle zu einer übergeordneten Steuerung, die Verkürzung des Beschichtungsprozesses und den geringen Platzbedarf bietet das neue PSU nicht nur bei partiellen Beschichtung, Metallisierung und Kontaktierung zwei- und dreidimensionaler Substrate und Bauteile ein enormes Rationalisierungspotenzial. 

Als eigenständige Komponente kann das neue Pulverschaltventil seine Vorteile auch in anderen Prozessen ausspielen, in denen pulverförmige Materialien gasstromgetragen gelenkt werden. Dazu zählen beispielsweise die Spritzgießtechnik, das 3D-Drucken oder auch das thermische Spritzen. 

Weitere Informationen bei der Reinhausen Plasma GmbH, Regensburg,

Telefon +49 941 4090-9100, www.reinhausen-plasma.com. 

Plasmabrush^® ist ein eigetragenes Markenzeichen der Reinhausen Plasma GmbH.

Über die Reinhausen Plasma GmbH

Die Reinhausen Plasma GmbH ist ein Tochterunternehmen der ebenfalls in Regensburg ansässigen Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, dem Weltmarkt- und Technologieführer für die Regelung von Leistungstransformatoren. Reinhausen Plasma versteht sich als innovativer Anbieter von Plasmalösungen für die Oberflächenveredelung und –beschichtung. Mit der Entwicklung der kalt.aktiven Atmosphärendruck-Plasmawerkzeuge plasmabrush und piezobrush, die sich durch niedrige Temperatur, geringe Gasgeschwindigkeit, extreme Spaltgängigkeit des Plasmas und hohe Reinheit der Gase auszeichnen, setzt das Unternehmen in der Reinigung und Oberflächenaktivierung mit Plasma neue Maßstäbe. Das patentierte plasmadust-Verfahren ermöglicht es erstmals, 2- und 3-dimensionale Bauteile aus nahezu allen Werkstoffen ohne Lösemittel (VOC-frei) sowie energieeffizient direkt aus einem kalt-aktiven Plasmazu beschichten und zu metallisieren.

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