IGF-Nr.: 17.099B / Oberflächenfunktionalisierung von Hochleistungspolymeren

Produktinformationen

Das Vorhaben verfolgt das Ziel, Hochleistungspolymere zu veredeln bzw. zu funktionalisieren, indem thermische gespritzte Schichten aus Metallen, Keramiken und Cermets aufgebracht werden. Bisher besteht das Problem, dass Kunststoffe zwar beschichtet werden können, die Haftzugfestigkeiten von Spritzschichten aber nicht den Anforderungen, die an PEEK-Bauteile gestellt werden, genügen. Schwerpunktmäßig werden daher Methoden untersucht, welche die Haftfestigkeit verbessern. Neben konventionellen Strategien, wie der definierten Substratstrukturierung oder dem Aufbringen von polymeren und metallischen Zwischenschichten, die speziell an PEEK angepasst werden, erfolgt die Qualifizierung neuer Ansätze, deren Machbarkeit bereits in Vorversuchen nachgewiesen wurde. Da die Substrattemperatur entscheidend für die Haftung ist, wird diese soweit erhöht, dass ein inniger Verbund zwischen partiell geschmolzenem Substrat und Partikeloberfläche entsteht. Aufgrund des schmalen Bereichs, in dem die Temperatur gehalten werden muss, werden verschiedene Strategien des Temperaturmanagements im Spritzprozess geprüft und auf die PEEK-spezifischen Erfordernisse angepasst. Zur Verbesserung der Anhaftung wird als alternativer Weg eine PEEK-Schicht als Unterlage für die eigentliche Deckschicht aufgebracht. Dazu wird ein Kunststoffflammspritzbrenner parallel, d.h. mit definiertem geometrischem Versatz zum eigentlichen Spritzbrenner geführt, wobei die abgeschiedene PEEK-Schicht zum Zeitpunkt der Metall-, Keramik- bzw. Cermetbeschichtung noch nicht vollständig ausgehärtet ist.
Um den Versuchsaufwand in einem vertretbaren Rahmen zu halten, werden alle experimentellen Untersuchungen durch numerische Berechnungen begleitet. Auf diesem Weg können optimale, an den Spritzwerkstoff und die Anwendung angepasste Schichtsysteme entwickelt werden, die dazu beitragen, die Gebrauchseigenschaften, die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer von Bauteilen aus Hochleistungspolymeren zu verbessern.

ISBN

978-3-96870-252-0

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 253

Erscheinungsdatum

Juni 2013

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

140