{"id":21882,"date":"2023-07-13T15:20:46","date_gmt":"2023-07-13T13:20:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/17846-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:20:47","modified_gmt":"2023-07-13T13:20:47","slug":"17846-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/17846-01\/","title":{"rendered":"Bau und Erprobung einer Pilot-Produktionsanlage zur Beschichtung von Metall- und Kunststoffteilen mit Plasmapolymeren"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Der Anlass des Vorhabens war ein gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut f\u00fcr angewandte Materialforschung (IFAM) durchgef\u00fchrtes Forschungsprojekt im Bereich der Niederdruck-Plasmapolymerisation zur Beschichtung ausgew\u00e4hlter Teilspektren aus dem Bereich Metall und Kunststoff.<br \/>\nAuf Basis der Erkenntnisse des Forschungsprojektes sollte eine Plasmapolymerisationsanlage erstellt werden, die auf die Bed\u00fcrfnisse der industriellen Anwendung der Plasmapolymerisationstechnologie  optimiert ist.<br \/>\nDie Zielsetzung war es, herk\u00f6mmliche PTFE-Beschichtungen mit dieser besonders bei h\u00f6heren St\u00fcckzahlen wesentlich kosteng\u00fcnstigeren Beschichtung zum Teil ersetzen zu k\u00f6nnen sowie neue Anwendungsfelder f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenbeschichtung zu erschlie\u00dfen.<br \/>\nDabei sollten auch Umweltbelastungen aus den Verfahren zur PTFE-Beschichtung reduziert werden, da das Herstellungsverfahren der Plasmapolymerbeschichtung wesentlich umweltfreundlicher im Bezug auf Energiekosten und Luftverunreinigungen ist. Der Energieverbrauch bei der Niederdruck-Plasmapolymerisation betr\u00e4gt nur einen Bruchteil vom Energiebedarf f\u00fcr PTFE-Beschichtungsverfahren.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1.\tDetailplanung der Anlagen in Zusammenarbeit mit IFAM<br \/>\n2.\tBestellung der verschiedenen Anlagenteile (Plasmareaktor mit Peripherieger\u00e4te, Vorbehandlung)<br \/>\n3.\tInstallation und Erprobung der Anlagen, \u00dcberpr\u00fcfung des Emissionsverhaltens durch den T\u00dcV<br \/>\n4.\tEinbindung der Anlagen in die Produktionsinfrastruktur<br \/>\n5.\tOptimierung der Anlagen und Abl\u00e4ufe in die Fertigungslinie<br \/>\n6.\tDokumentation<br \/>\nEs wurde vom IFAM eine Versuchsanlage gebaut, die von der Anlagengeometrie und den m\u00f6glichen Beschichtungsarten ein breites Spektrum abdeckt. \u00dcber 15 Monate wurden umfangreiche Musterbeschichtungen an verschiedensten Teilen durchgef\u00fchrt; Anlage und Software wurden optimiert.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Der Einsatz eines grunds\u00e4tzlich neuen Verfahrens, der Niederdruck-Plasmapolymerisation, erm\u00f6glicht das Aufbringen hochwertiger organischer Deckschichten auf Metallen, Glas und Kunststoffen. Dabei werden Monomergase in eine Plasmaentladung geleitet und darin angeregt. Die aktivierten Monomeren polymerisieren zu einem festen Film auf der Bauteiloberfl\u00e4che. Es werden Schichtdicken im Bereich 50 bis 800 Nanometer erreicht. Aufgrund der sehr geringen Oberfl\u00e4chenenergie (Wasserrandwinkel > 100\u00b0) wirkt die Beschichtung antihaftend mit relativ hoher Korrosionsbest\u00e4ndigkeit.<br \/>\nIm Bezug auf die direkten Produktionskosten und geringeren Energieaufwand sind die Ziele voll erreicht. Durch eine weitere Entwicklung der Logistik k\u00f6nnen noch erhebliche Kosten gespart werden. So k\u00f6nnen Verpackungen so ausgef\u00fchrt werden, dass Teile ohne erneute Oberfl\u00e4chenreinigung in der Anlieferverpackung beschichtet werden k\u00f6nnen, und die Verpackung auch f\u00fcr den R\u00fccktransport wiederverwendet wird.<br \/>\nBeim Korrosionsschutz und Antihaftbeschichtungen f\u00fcr Metalle, Glas und Kunststoffe sind die Ziele ebenfalls erreicht. Bei Fingerprint-Beschichtungen, die sichtbare Ber\u00fchrungsspuren auf veredelten Oberfl\u00e4chen verhindern sollen, wurden erste Ergebnisse erzielt, es besteht aber weiterer Entwicklungsbedarf; dies gilt auch f\u00fcr kratzfeste Kunststoffbeschichtungen. Bei der Haftvermittlung und Aktivierung bzw. Feinstreinigung wurden in Behandlungstests positive Ergebnisse erzielt.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Eine Pr\u00e4sentation der Beschichtungen wurde in die Internet-Firmenpr\u00e4sentation (www.starnberger.de) integriert; diese ist in deutscher und englischer, sowie in franz\u00f6sischer Sprache vorhanden.<br \/>\nDie Plasmapolymerbeschichtung wurde unter dem Begriff Nanofinish pr\u00e4sentiert; f\u00fcr die Aktivierung von Kunststoffen wurde der Begriff NanoAktivierung gew\u00e4hlt.<br \/>\nDas Verfahren zur Plasmapolymerbeschichtung Nanofinish wurde auf der Hannover Messe 2002 und 2004 pr\u00e4sentiert.<br \/>\nVer\u00f6ffentlichungen und technische Artikel wurden in den folgenden Zeitschriften publiziert:<br \/>\n&#8211;\tJOT<br \/>\n&#8211;\tEconomy Tribune<br \/>\n&#8211;\tMaschinenmarkt<br \/>\n&#8211;\tElektronische Pressemitteilung<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Neues Marktpotential ist in den folgenden Bereichen m\u00f6glich:<br \/>\n&#8211;\tDimensionsgenaue unsichtbare Korrosionsschutzbeschichtungen auf Metallen, insbesondere Aluminiumlegierungen.<br \/>\n&#8211;\tDimensionsgenaue antihaftende Beschichtungen f\u00fcr filigrane Pressformen oder weitere Teile. Deren Ma\u00dfgenauigkeit wird durch die Beschichtung nicht beeintr\u00e4chtigt.<br \/>\n&#8211;\tVerschiedene Beschichtungen f\u00fcr Kautschuk und Kunststoffe<br \/>\n&#8211;\tOberfl\u00e4chenaktivierungen f\u00fcr Kunststoffe<br \/>\n&#8211;\tDurchsichtige Beschichtungen f\u00fcr Glas und Kunststoffe<br \/>\nAuf Grund des im Vergleich mit konventionellen PTFE-Beschichtungen sehr niedrigen Energie- und Materialverbrauchs sowie der einfachen Handhabung und Logistik eignet sich die Plasmapolymerbeschichtung auch sehr gut f\u00fcr die kosteng\u00fcnstige Veredelung von Oberfl\u00e4chen von Gro\u00dfserien- oder Massenteilen.<br \/>\nF\u00fcr eine Vielzahl von Produkten wird auf die Dauer nur eine Beschichtung in der Herstellungslinie des Produktes sinnvoll m\u00f6glich sein, entweder auf Grund der gro\u00dfen Produktmenge oder weil nur eine auf dieses Produkt ma\u00dfgeschneiderte Beschichtungsanlage die optimalen technischen und kaufm\u00e4nnischen Ergebnisse bringt. Deswegen wurde mit IFAM und einem Anlagenbauer die M\u00f6glichkeit geschaffen, dass Kunden aus einer Hand eine f\u00fcr sie ma\u00dfgeschneiderte Technologie und Produktionsanlage inklusive einer Lizenz f\u00fcr die Nutzung und Unterst\u00fctzung in der technischen Weiterentwicklung erhalten k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Der Anlass des Vorhabens war ein gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut f\u00fcr angewandte Materialforschung (IFAM) durchgef\u00fchrtes Forschungsprojekt im Bereich der Niederdruck-Plasmapolymerisation zur Beschichtung ausgew\u00e4hlter Teilspektren aus dem Bereich Metall und Kunststoff. 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