Ziel der Entwicklung
Die Verwendung von Reaktionslacken als Direktlackierung bereits im Spritzgussprozess ermöglicht hoch performante Bauteile mit herausragenden Oberflächeneigenschaften wie brillanter Tiefenwirkung oder auch Selbstheilung bei Beschädigungen. Die möglichen Materialkombinationen auf Seiten der thermoplastischen Träger und der Reaktionslacke sind allerdings aufgrund der Haftungsmechanismen beschränkt.
Vorteile und Lösungen
Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen konnten grundlegende technisch-technologische Erkenntnisse bei der Inline-Plasmamodifizierung im 2K-Reaktionsspritzgießprozess gewonnen werden. Wesentliche Parameter für die Inline-Plasmamodifizierung sind: das Prozessgas und dessen Durchfluss, der Abstand der Plasmadüse zum Substrat und die Bewegungsgeschwindigkeit der Plasmadüse über der Substratoberfläche.
An Hand der Resultate aus den Untersuchungen zur Verbundhaftung zwischen PC-Trägermaterialien und dem verwendeten PUA- beziehungsweise PUR-Lacksystem ist deutlich geworden, dass das Trägermaterial selbst, die Formmasse beziehungsweise deren Bestandteile, als ein weiterer technologischer Parameter beachtet werden muss. Bei geeigneter Auswahl der Verbundpartner PC vs. Reaktionslack und abgestimmter Prozessführung lässt sich die Verbundhaftung zwischen PC-Träger und Lackschicht auf das 1,5- bis 3-fache gegenüber den nicht vorbehandelten PC-Substraten steigern.
Zielgruppe und Zielmarkt
Ein wichtiger Anwendungsbereich für die Direktlackierung von spritzgegossenen Formteilen ist die Automobilindustrie. Hier führen hohe Stückzahlen in der Serienproduktion und ein zunehmender Preisdruck immer wieder zur Prozessintegration von Nachfolgeprozessen in den Formteilbildungsprozess. Vor allem Bauteile mit einem hohen Anspruch an Design und optischen Erscheinungsbild werden lackiert. Hierzu zählen mannigfaltige Bauteile des Exterieurs und Interieurs. Aber auch der Ersatz gläserner Autoscheiben durch Kunststoffmaterialien führt neben einer Kosteneinsparung auch zu Leichtbaueffekten. Ohne Lackierung führt die kratzempfindliche Oberfläche vor allem der eingesetzten Polycarbonate schon nach relativ kurzer Zeit zu unschönen und funktionsbeeinträchtigenden Gebrauchsspuren. Auf der anderen Seite belastet ein separater Lackier- oder Beschichtungsprozess mit hohen Kosten und auch mit höheren Ausschusszahlen.
Ein breiterer Anwendungsbereich der Direktlackierung hinsichtlich einsetzbarer Materialkombinationen, ermöglicht der Automobilindustrie aber auch korrespondierenden Anwendungen in der Consumer-Industrie die Darstellung hochwertiger und kostengünstiger Produkte und die Realisierung komplexer Designs.
