19.03.2014

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Lehmann & Voss: Neuentwickelte thermoplastische Gleitbeschichtung für Kunststoffteile

Kohlefaserverstärkte thermoplastische Kunststoffe bieten unter anderem hohe Festigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht und guten Verschleißeigenschaften. Deshalb kommen diese Compounds auch in Komponenten zum Einsatz, in denen tribologische Eigenschaften gefragt sind. Erfüllen die Verschleißfestigkeit und der Reibwert nicht die Anforderungen, werden die Werkstoffe mit Gleitmitteln modifiziert. Dadurch verringert sich aber deren Festigkeit. Ein Kompromiss zwischen Tribologie und Mechanik muss gefunden werden. Gegensätzliche Eigenschaften zu kombinieren hat seine Reize; hier kann Innovation entstehen. So geschehen durch die Kooperation von Lehmann & Voss & Co. und der Impreglon Oberflächentechnik GmbH. Das Spritzgießen und elektrostatische Pulverbeschichten werden so kombiniert, dass nun Bauteile aus Polymeren wie zum Beispiel PA 6 oder PEEK mit ebenfalls thermoplastischen Tribopolymeren,wie beispielsweise POM, beschichtet werden können.

Der Werkstoff des Spritzgussteils (Substrat) wird optimal auf das Beschichtungssystem abgestimmt. Letzteres besteht aus einem Primer und einer ca. 100 Mikrometer dicken Thermoplastschicht. Hochfeste Bauteile mit optimal gleitfähigen Oberflächen sind das Ergebnis. Die gleitmodifizierte POM-Oberfläche zeigt gegen Stahl einen Gleitkoeffizient von 0,06 (gemessen an einem Schwing-Reibverschleis-Prüfstand). Dabei zeigten sich keine Einlaufeffekte. Anders als bei Spritzgussbauteilen wird die POM-Schicht nicht durch eine kalte Werkzeugoberfläche "eingefroren". Stattdessen bildet sich eine hochkristalline Morphologie an der Oberfläche aus. Diese dicht gepackten Kristallite sorgen für hohe Abriebbeständigkeit und eine matte Oberfläche. Im Taber-Test werden 27,3 Takte benötigt, um einen Mikrometer abzureiben. Neben POM sind auch andere Beschichtungssysteme verfügbar, beispielsweise auf Basis von PBT.

Es können Schichtdicken von 100 bis 200 μm mit gleichmäßiger Schichtdickenverteilung appliziert werden. Impreglon bietet die Beschichtungsdienstleistung von und mit "Luvocom"-Werkstoffen auch für große Serien mit kontinuierlich arbeitenden Automatikprozessen an.

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