Oberflächen­behandlung von Kunststoffen

Die Behandlung von Kunststoffoberflächen spielt heutzutage eine zentrale Rolle in der modernen Industrie. Täglich werden zahlreiche Kunststoffprodukte behandelt, um die Eigenschaften der Oberflächen zu optimieren. Dies ist entscheidend, um die Haftung von Farben, Beschichtungen und ähnlichen Anwendungen sicherzustellen.

Doch was verbirgt sich eigentlich hinter einer Oberflächenbehandlung von Kunststoffen und welche Verfahren gibt es? Wir klären Sie in diesem Ratgeber über alles Wichtige auf.

Plasma- und Corona-Behandlung in der Automobilindustrie

Warum müssen Kunststoffe behandelt werden?

Seit den 1950er Jahren stehen Ingenieure vor der anspruchsvollen Herausforderung, eine zuverlässige Haftung (Adhäsion) auf Kunststoff-Materialien wie Polyethylen oder Polypropylen zu erzielen. Physikalisch betrachtet weisen Kunststoffe meist eine extrem niedrige Oberflächenspannung (bzw. Oberflächenenergie) auf. Das bedeutet, dass Kunststoffe sehr abweisend gegenüber anderen Stoffen reagieren, die eine höhere Oberflächenenergie haben, wie zum Beispiel Klebstoffe, Tinten oder andere Beschichtungen.

Die glatte Oberfläche dieser Kunststoffe erschwert eine dauerhafte Verbindung, was oft zum Ablösen von Druckfarben und dem Versagen von Beschichtungen oder Farbanwendungen führt. Industrien wie die Medizin- und Automobilbranche, die regelmäßig Kunststoffe beschichten, bedrucken oder verkleben, sind besonders betroffen. Es musste also eine Lösung gefunden werden, um diese Haftungsprobleme (auch Adhäsionsprobleme genannt) zu beseitigen.

Welche Verfahren zur Kunststoff-Behandlung gibt es?

Um Kunststoff-Oberflächen zu optimieren, können verschiedene Verfahren angewendet werden, die wir Ihnen kurz vorstellen möchten:

Chemikalien:

Eine mögliche Methode zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen wäre der Einsatz von Chemikalien. Hierbei werden die Oberflächen mit verschiedenen speziell angefertigten Flüssigkeiten behandelt. Da hierbei viele schädliche Chemikalien notwendig sind, ist dieses Verfahren jedoch teuer und umweltbelastend, wodurch es heutzutage immer seltener eingesetzt wird.

Mechanische Behandlung:

Die mechanische Oberflächenbehandlung wird zwar häufiger bei Metallen verwendet, kann aber auch bei einigen Kunststoffen eingesetzt werden. In der Regel werden hier die obersten Schichten des Kunststoffs abgetragen, was zu verbesserten Oberflächeneigenschaften führen kann. Hierzu wird der Kunststoff entweder geschliffen oder bestrahlt (z. B. mit Sandstrahlen).

Die mechanische Behandlung ist zwar umweltfreundlicher als der Einsatz von Chemikalien, kann jedoch nur bei ganz bestimmten Anforderungen eingesetzt werden.

Beflammung:

Eine weitere Methode zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen ist der Einsatz von sehr hohen Temperaturen. Hierzu werden die Kunststoffe so lange beflammt (z. B. mit einem Gasbrenner), bis sich die Oberflächeneigenschaften verändert haben. Diese Methode kommt ohne schädliche Chemikalien aus, ist jedoch recht teuer, langsam und erzeugt Emissionen wie NOx oder CO. Dazu kommt eine gewisse Brandgefahr. 

Plasma und Corona:

Insbesondere wenn es um Haftungsprobleme geht, ist die Coronabehandlung oder Plasmabehandlung eine sehr gute Wahl und kommt immer häufiger in der Industrie zum Einsatz. Hierbei werden die Kunststoffe mittels Plasma oder Corona-Entladungen behandelt, wodurch die Oberflächenenergie präzise modifiziert werden kann. So lassen sich die Kunststoff-Teile im Anschluss ideal bedrucken, bekleben oder beschichten.

Das Verfahren ist (je nach Gerät) sehr schnell und kommt ohne starke Erhitzung oder den Einsatz von Chemikalien aus.

Plasma- und Corona-Behandlung in der Automobilindustrie

Warum Plasma- und Corona-Systeme so beliebt sind

Die Plasma- und Corona-Technologie ist in der modernen Industrie ein fester Bestandteil der Kunststoff-Verarbeitung geworden, da sie gegenüber traditionellen Methoden wie den Einsatz von Chemikalien, Feuer oder Schleiftechnik zahlreiche Vorteile bieten:

  • Umweltfreundlichkeit: Eine Plasma- oder Corona-Behandlung erzeugt einen deutlich reduzierten CO2-Fußabdruck im Vergleich zu Behandlungen mit aggressiven Chemikalien.
  • Kosteneffizienz: Aufgrund der extrem hohen Behandlungsgeschwindigkeit fallen die Energiekosten sehr niedrig aus und durch den Verzicht auf Klebemittel und Chemikalien entstehen keine zusätzlichen Kosten.
  • Vielseitigkeit: Es ist möglich, eine Vielzahl von Materialien zu bearbeiten. Neben allen gängigen Kunststoffen lassen sich zum Beispiel auch Metalle, Glas, Stoffe oder Keramik behandeln.
  • Höchste Qualität: Es werden stets hochwertige und einheitliche Resultate erzielt, selbst bei sehr komplexen 3D-Teilen.
  • Schnelligkeit: Es werden in der Regel sehr schnelle Behandlungszeiten erreicht und ein Plasma- oder Corona-System lässt sich nahtlos in die bestehenden Produktionsprozesse integrieren.

Plasma- und Coronabehandlung einfach erklärt

Erleben Sie in unserem Video, wie eine Oberflächenbehandlung mittels Corona-Technologie die Oberflächenspannung eines Produktes verändern kann.

Wir möchten Sie darauf hinweisen, dass bei der Aktivierung des Players Daten an YouTube übermittelt werden.

Plasma- und Corona-Behandlung in der Elektronik­industrie

Unsere Lösungen zur Oberflächenbehandlung

Tantec entwickelt individuelle Systeme zur effektiven Oberflächenbehandlung von Kunststoffen mittels Plasma- und Corona-Technologie. Als einer der wenigen Anbieter weltweit bieten wir unseren Kunden sowohl Plasma- als auch Corona-Lösungen an. Dies versetzt uns in die einzigartige Lage, für unsere Kunden die bestmöglichen Behandlungslösungen unter den vielen unterschiedlichen Technologien zu identifizieren.

Dank unseres umfangreichen Portfolios an Plasma- und Corona-Systemen sind wir in der Lage, unterschiedlichste Kunststoff-Produkte in diversen Branchen zu behandeln. Wir entwickeln optimale Lösungen für die Automobilbranche, Medizintechnik, Elektronikindustrie, Verpackungstechnik und viele mehr.

Für die Vorbehandlung von Kunststoffen setzen wir unterschiedliche Verfahren ein (u. a. Atmosphärenplasma, Vakuumplasma, Corona-Entladungen und Ozon-Behandlungen), die bestmöglich auf die spezifischen Anforderungen unserer Kunden zugeschnitten werden. So haben wir eigene Systeme zur Behandlung von komplexen 3D-Kunststoffteilen, Schaumstoffen, Spritzgussteilen, Kabeln, medizinischen Produkten und mehr entwickelt.

Ein Blick auf unsere Arbeit in der Kunststoffbehandlung

Forschungsprojekt InsBIOration: Tantec unterstützt innovative Oberflächenforschung

Im europäischen Forschungsprojekt InsBIOration arbeiten wir eng mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden zusammen. Unsere VacuTEC2020 Vakuum-Plasma-Einheit mit drei Gaseinlässen kommt dort zum Einsatz, um neue Methoden der Oberflächenvorbehandlung zu erforschen und zu optimieren - mit dem Ziel, die besonderen Haftungseigenschaften von Dopamin für industrielle Anwendungen nutzbar zu machen.

Erfahren Sie hier, wie unsere Plasma-Technologie die aktuelle Forschung vorantreibt.

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ProfileTEC Corona-Behandlung
HELUKABEL setzt auf Tantec's Corona-Vorbehandlung in der Kabelproduktion

Der international führende Kabelhersteller HELUKABEL vertraut auf unser CableTEC-System zur Corona-Vorbehandlung - insbesondere bei schwer bedruckbaren Spezialleitungen, etwa für Kanalroboter. Unsere langlebigen Keramikelektroden und die störungsfreie Technik sorgen selbst bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten für zuverlässige Ergebnisse. So bleiben fehlerhafte Markierungen und kostspielige Folgeschäden zuverlässig aus.

Erfahren Sie hier, warum HELUKABEL auf unsere Corona-Technologie setzt.

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RotoTEC Corona-Behandlung
RotoTEC-X: Corona-Behandlung für ophthalmische Linsen

Ein weltweit führender Hersteller ophthalmischer Linsen setzt auf unsere RotoTEC-X-Einheiten mit integriertem, rotierendem Elektrodensystem. Die gleichmäßige Corona-Behandlung erhöht die Oberflächenenergie von Kunststofflinsen und verbessert deren Benetzbarkeit - bis hin zur Benetzung mit deionisiertem Wasser bei 72 mN/m. So entstehen optimal reine Oberflächen für die nachfolgende Beschichtung, ohne die optischen Eigenschaften zu beeinträchtigen.

Erfahren Sie hier mehr über den Einsatz unserer RotoTEC-X-Technologie.

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VacuTEC Plasma-Behandlung
Lopolight setzt auf Tantec's VacuTEC 2020 für LED-Navigationsbeleuchtung

Der dänische Navigationslicht-Spezialist Lopolight stand bei einem neuen LED-Produktdesign vor Herausforderungen bei der Klebstoffadhäsion auf Kunststoffteilen. Mit unserer kompakten VacuTEC 2020 Vakuum-Plasmalösung konnte das Unternehmen die Oberflächenbehandlung entscheidend verbessern - und profitiert seither auch bei weiteren Bauteilen wie Kabeln von der Technologie.

Erfahren Sie hier, wie unsere Plasmabehandlung die Produktion von Lopolight optimiert.

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Antolin Interiors: Dreifache Investition in Tantec's VacuTEC-Technologie

Der weltweit führende Automobilzulieferer Antolin Interiors vertraut schon seit 2010 auf unser VacuTEC-System zur Vakuumplasma-Behandlung von Türfüllungen aus Polypropylen. Die Technologie verbessert die Haftung wasserbasierter Klebstoffe vor dem Laminieren - auch bei komplexen 3D-Formteilen, ohne Verzug. Die überzeugende Langzeitleistung führte zur Anschaffung zwei weiterer maßgeschneiderter VacuTEC-Systeme.

Erfahren Sie hier, warum Antolin seit über einem Jahrzehnt auf unsere Plasmalösung setzt.

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