Fraunhofer-Gesellschaft

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Dekorative PVD-Beschichtung von Kunststoffen

Aktuelle Entwicklungstrends und Perspektiven
 
: Schultrich, B.

Jahrbuch Oberflächentechnik. Bd.57
Isernhagen: Giesel, 2001 (Jahrbuch Oberflächentechnik 57)
ISBN: 3-87852-008-5
pp.167-180
German
Book Article
Fraunhofer IWS ()
Nanotechnologie; Bogentechnologie; Kohlenstoff-Schichten; PVD; Keramik; Kohlenstoff; Metall; Schicht; Multischicht; Nanomaterial; Grenzfläche; Optik; Spektroskopie

Abstract
Der Gebrauchswert von Produkten wird insbesondere im Konsumgüterbereich neben der vorauszusetzenden Funktionstüchtigkeit wesentlich durch ihr Erscheinungsbild bestimmt. Attraktive Formgebung und dekorative Oberflächengestaltung sollen das Produkt aus der Masse funktionell vergleichbarer Angebote herausheben. Über die gezielte Einstellung von Farbe und Glanz lassen sich bereits mit dünnen Beschichtungen wesentliche Wertsteigerungen erreichen. Der Glanz wird vor allem durch Rauigkeit und integrales Reflexionsvermögen bestimmt. Für dekorative Anwendungen werden gewöhnlich hochglänzende Oberflächen mit metallischem oder farbigem Aussehen angestrebt. Die Grundaufgabe der dekorativen Beschichtung besteht folglich darin, glatte Oberflächen zu erzeugen, diese mit einer hochreflektierenden (metallischen) Schicht zu versehen und eventuell spezielle Farbeffekte zu erreichen. Zuweilen werden auch mattierte Oberflächen gewünscht, aus Design-Gründen oder um Formunregelmäßigkeiten nicht durch verzerrte Spiegelungen hervortreten zu lassen. Farbe ist nach der DIN 5033 Farbmessung eine subjektive Gesichtsempfindung, durch die sich zwei aneinandergrenzende, strukturlose Teile des Gesichtsfeldes bei einäugiger Beobachtung mit unbewegtem Auge allein unterscheiden. Über den farbmetrischen Normalbeobachter können die subjektiven Farbempfindungen an spektrale Messungen der reflektierten Intensitäten angeschlossen und quantifiziert werden (z. B. CIELAB-System: a* rot, -a* grün, b* gelb, -b* blau). Die Oberflächenfärbung kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden: - durch wellenlängenabhängige Absorption (Beispiel: Farbpigmente), - durch wellenlängenabhängige Reflexion (Beispiel: Metallfarben), - durch wellenlängenabhängige Interferenzen (Beispiel: Ölfilme, Seifenblasen). Zur Herstellung derartiger Schichten stehen eine ganze Reihe unterschiedlicher Verfahren zur Verfügung. Ihr industrieller Einsatz wird in starkem Maße durch weitere Faktoren bestimmt: die Kombination der dekorativen mit anderen Eigenschaften (z. B. Korrosionsschutz oder Korrosionsanfälligkeit), durch technologische Gesichtspunkte (z. B. Produktivität, Zuverlässigkeit) und vor allem durch die Kosten. Besonders wichtig ist der Kostenfaktor bei vergleichsweise billigen Massenprodukten, wie sie bei der Kunststoffbeschichtung vorliegen. Der große Vorteil der Kunststoff-Technologie besteht darin, dass in einem einzigen Arbeitsschritt, z. B. durch Spritzguss, das Endprodukt ausgeformt werden kann. Dies gilt auch und gerade für kompliziertere Geometrien. Diesen häufig aber noch wenig ansehnlichen Rohprodukten kann durch geeignete Beschichtungen ein attraktiveres Erscheinungsbild, insbesondere mit einem metallischen Charakter verliehen werden Im folgenden werden ausgehend von der kritischen Analyse des bewährten Standardprozesses der dekorativen Kunststoffbeschichtung verschiedene Weiterentwicklungen und alternative Beschichtungsverfahren dargestellt und hinsichtlich ihres industriellen Einsatzpotentials bewertet.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-4554.html