Funktionelle plasmapolymere Beschichtungen mittels Atmosphärendruck-Plasma-Jet

Das Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM arbeitet im Bereich Klebtechnik und Oberflächen an der plasmapolymeren Schichtabscheidung (PECVD). Die erzielbaren Schichteigenschaften reichen von polymerartigen a-C-H-Schichten bis zu diamantartigen Beschichtungen. Die Niederdruck-Plasmatechnik ist zwar geeignet für die Beschichtung von Bauteilen mit komplexer Geometrie, erfordert jedoch hohe Anlageninvestitionen. Eine Alternative ist die Atmosphärendruck(AD)-Plasmatechnik zur Herstellung von dünnen, funktionellen Beschichtungen durch AD-Jet-Plasmaquellen. Sie ist ideal für Inline-Prozesse, ermöglicht die robotergestützte Führung und die profilgenaue oder punktweise Behandlung und ist als transportables System nutzbar. Nachteile sind die Limitierung bei komplexen Geometrien und der mögliche Einfluss der Atmosphäre in der Umgebung auf die Schichtbildung. Der Aufbau eines AD-PECVD-Systems (z.B. Openair©, Plasmatreat©) wird gezeigt. Die Grundlagen der Plasmapolymerisation werden erläutert. Für das erzielbare Eigenschaftsspektrum der Beschichtungen werden Beispiele angegeben. Diese betreffen insbesondere Korrosionsschutzschichten auf Aluminium und Kupfer, die elektrische Isolierung von Kupfer in Verbindung mit der Haftvermittlung für Klebungen oder Lackierungen, die elektrische Isolierung bei Elektroblechpaketen und die isolierende Beschichtung von metallischen Partikeln mit dem Ziel der Nutzung der Wärmeleitfähigkeit der Partikel in neuartigen Polymerprodukten für Wärmetauscher oder Elektromotoren. Ein Gradientenaufbau der AD-PECVD-Schichten ermöglicht hohe Substrathaftung und gute Weiterverarbeitbarkeit.