Die Grenzfläche zwischen Kunststoff und Metall ist ein Risikofaktor, der Spritzgussherstellern bei der Produktion von Hybridbauteilen immer wieder Kopfzerbrechen bereitet. Insbesondere korrosive Medien können im Laufe der Zeit über die […]
Plasmatreat Gesamtanlage: Haftungsstark und mediendicht: Plasmatreat und Akro-Plastic präsentieren gemeinsam mit den Messepartnern Kuka, Arburg und Krallmann auf der K den Plasma-Hybrid-Spritzgießprozess (Abb.: Plasmatreat)
Die Grenzfläche zwischen Kunststoff und Metall ist ein Risikofaktor, der Spritzgussherstellern bei der Produktion von Hybridbauteilen immer wieder Kopfzerbrechen bereitet. Insbesondere korrosive Medien können im Laufe der Zeit über die Grenzfläche in das Bauteil eindringen und zu dessen Schädigung oder gar Delamination führen.
Für dieses Problem eine sichere Industrielösung zu finden, war das Ziel der Systempartner Plasmatreat GmbH, Steinhagen und Akro-Plastic GmbH, Niederzissen. Dem Plasmaspezialisten und dem Kunststoffhersteller ist es nach zweijähriger Forschungsarbeit gelungen, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Zusammensetzung einer im Atmosphärendruck erzeugten plasmapolymeren anti-korrosiv wirkenden Schicht, die Rezeptur der Kunststoff-Compounds und die Prozessparameter so aufeinander abgestimmt wurden, dass ein langzeitstabiler mediendichter Verbund des Spritzgießbauteils entsteht.
Bei der maschinellen Umsetzung des Verfahrens standen für das Plasmaunternehmen die Kompaktheit des Multi-Komponenten-Vorbehandlungssystems und seine einfache Integration in eine kontinuierliche Fertigungslinie an erster Stelle. Mit der vollautomatischen Plasmazelle PT1200, die an jede handelsübliche Spritzgießmaschine angepasst werden kann, haben die Systempartner ihr Ziel erreicht. Mit ihr wird nicht nur ein besonders schneller, sondern auch kontinuierlicher Fertigungsprozess für die Spritzguss-Serienproduktion von Kunststoff-Metall-Bauteilen möglich. Die Zelle beinhaltet vom Generator und Roboter, der Steuerungstechnik, einer PCU Plasma Control Unit und den Plasmajets bis hin zu Kabeln und Verbrauchsmaterial alles, was der Prozess verlangt. Anhand eines Katalogs können Anwender den Anlagenumfang nach Belieben erweitern oder für andere Vorbehandlungsprozesse beschränken.
Das Plasma-System selbst besteht aus zwei getrennten Plasmadüsen. Ein Roboter – oder bei zwei kleineren Varianten ein XY-Achssystem – führt den Metalleinleger zunächst unter die Openair-Plasmadüse, wo seine Oberfläche von jeglichen Kontaminationen gereinigt und simultan aktiviert wird. Im direkten Anschluss erfolgt die funktionale Beschichtung aus der zweiten Plasmadüse. Grundlage dieses Beschichtungsprozesses ist die von Plasmatreat vor mehreren Jahren gemeinsam mit dem Fraunhofer IFAM, Bremen, entwickelte und patentierte PlasmaPlus-Technologie. Dabei erzeugt ein dem Plasma zugegebener Precursor funktionale Schichten.
Der Zeitaufwand für die Vorbehandlung des Metalls ist minimal, Plasmareinigung und Plasmabeschichtung sind nur eine Frage von Sekunden. Die Bauteile können sofort nach ihrer Beschichtung weiterverarbeitet werden. Den Transport der Metalleinleger von der Plasmazelle zur Kunststoff-Spritzgießanlage übernimmt ein kleines Förderband. An seinem Ende nimmt ein zweiter Roboter das Bauteil auf und legt es nach kurzer Erwärmung unter einer Induktionsheizung in das Spritzgießwerkzeug. Hier bewirkt die PlasmaPlus-Schicht die haftungsstarke, stoffschlüssige Verbindung von Metall und Kunststoff.
Gemeinsam mit den Messepartnern Kuka, Arburg und Krallmann zeigen Plasmatreat und Akro-Plastic den neuen Plasma-Hybrid-Prozess mitsamt allen Maschinen und Anlagen live auf der K.
