Fraunhofer-Gesellschaft

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Auf dem Weg zur zerstörungsfreien Haftungsuntersuchung

 
: Weber, Katharina; Zvonkina, Irina; Hilt, Michael; Hernandez, Yves

Hilt, Michael ; Gesellschaft Deutscher Chemiker -GDCh-, Fachgruppe Lackchemie:
79. Lacktagung 2015. Vom klassischen Lack zur High-Tech Beschichtung. Kurzreferate : 16.-18. September 2015, Schwerin
Frankfurt am Main, 2015
S.32
Lacktagung <79, 2015, Schwerin>
Gesellschaft Deutscher Chemiker, Fachgruppe Lackchemie (Jahrestagung) <79, 2015, Schwerin>
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
IGF; 85 EN; CORNET
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPA ()
Haftfestigkeit; zerstörungsfreie Prüfung; Beschichtung; Haftung auf Substrat; mechanische Eigenschaft

Abstract
Die Haftung einer Beschichtung auf einem Substrat ist ein entscheidender Faktor für die dauerhafte Leistungsfähigkeit von beschichteten Objekten. Enthaftung führt zu Korrosion und anderen Oberflächenschäden, die in industrialisierten Ländern einem wirtschaftlichen Schaden in der Größenordnung von 2-5 % des Bruttosozialprodukts führen.
Bislang sind nur zerstörende Haftungsuntersuchungen an Beschichtungen möglich. Dazu gehört z. B. die Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409. Die Entwicklung von zerstörungsfreien Methoden für Haftfestigkeitsuntersuchungen ist von hohem Interesse für industrielle Anwendungen und stellt eine Herausforderung dar.
Das Fraunhofer IPA und MULTITEL haben in einem gemeinsamen Projekt die Anwendung der Terahertz-Analyse als zerstörungsfreie Haftfestigkeitsprüfmethode untersucht Hierzu wurden Beschichtungssysteme mit unterschiedlicher Haftung ausgewählt, präpariert und analysiert. Dabei wurden sowohl die Substrate (Kunststoffe, Metalle) als auch die Beschichtungsstoffe variiert. Es wurden Methoden entwickelt, um an einem Beschichtungssystem gezielt eine Abstufung der Haftung zu erzielen.
Kunststoffsubstrate wurden mit Korona-Entladung aktiviert und mit UV-härtenden Lacken auf Polyurethan-Basis beschichtet. Um eine reproduzierbare Abstufung in der Haftfestigkeit der UV-Beschichtung auf den eingesetzten PE-Folien zu erreichen, wurden entsprechende Aktivierungsparameter ausgearbeitet.
Als Metallsubstrate wurden mit organischen Lösungsmitteln gereinigte Aluminium-, Stahl- und Edelstahlbleche eingesetzt. Ein pigmentierter 2K-Epoxidharz-Lack wurde auf die Metallsubstrate mit sehr guter Haftung appliziert. Eine gezielte Verschlechterung der Haftung wurde durch den Einsatz von kommerziellen Trennmitteln erreicht.
Die Kunststoff- und Metallbeschichtungen mit unterschiedlicher Haftfestigkeit wurden mit der Terahertz-Methode evaluiert und die Ergebnisse mit dem Gitterschnitttest verglichen. Für Metallsubstrate erwies sich diese Messmethode als vielversprechend. Zusätzlich wurden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, die zur Haftungsvariation führen, mit verschiedenen Methoden untersucht (OMA, DSC, FTIR, Rheologie und Oberflächenspannung).

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-366436.html