Fluorierung verbessert Kunststoff-Produkte

Oberflächeneigenschaften gezielt verändern

Wichtige Auswahlkriterien für Kunststoffe sind mechanische und thermische Eigenschaften, Verarbeitbarkeit und Preis. Ist ein geeignetes Material gefunden, genügt die Oberfläche oft nicht den Anforderungen. Dabei bleibt die Oberfläche die einzige Materialeigenschaft, die unabhängig verändert werden kann. Gasphasen-Fluorierung ist häufig die richtige Lösung.

Die chemische Reaktion

Bei der Fluorierung wird die Oberfläche der Kunststoffteile einem Fluorgemisch ausgesetzt. Durch seine hohe Reaktivität ersetzt Fluor partiell Wasserstoffatome an der Materialoberfläche. Die veränderten Oberflächen-Eigenschaften resultieren vor allem aus der jetzt erhöhten Oberflächenenergie und der Polarität der Oberfläche. Durch gezielte Prozesssteuerung lässt sich das Fluorierungs-Ergebnis optimal auf das Ausgangspolymer und die gewünschte Anwendung abstimmen. Fluorierung ist eine chemische Reaktion und keine Beschichtung. So liegt die Eindringtiefe der Fluoratome in das Substrat im molekularen Bereich. Die Eigenschaften des Basismaterials und seine Maße bleiben völlig unverändert.

Der Behandlungsablauf

Alle relevanten Behandlungsparameter werden in einer Testphase auf Produkt und Behandlungsziel abgestimmt. Diese Werte bilden dann das Rezept für die Serienproduktion. Die Behandlung läuft automatisch ab und kann zuverlässig reproduziert werden. Parameter sind:

  • Fluor-Konzentration
  • Behandlungsdauer
  • Prozess-Temperatur

Chargen-Fluorierung offline

Dreidimensionale Formteile werden in einem diskontinuierlichen Prozess behandelt. In der Vakuumkammer werden sie entsprechend dem getesteten Rezept der Fluoratmosphäre ausgesetzt. In einer zylindrischen Kammer werden Kleinteile von wenigen mm Größe als Schüttgut behandelt. In einer kubischen Kammer werden größere oder mechanisch empfindliche Teile in Körben, Gitterboxen oder speziellen Ladungsträgern eingebracht. Sie können nahezu die komplette Kammer ausfüllen.

Viele Branchen

Für viele Branchen wird die Fluorierung erfolgreich eingesetzt: Die Bauteile und Materialien erhalten an ihrer Oberfläche wichtige neue Eigenschaften, oftmals sind jetzt preiswertere Lösungen möglich, ohne mit hohem Aufwand andere Materialien oder Verarbeitungsmethoden suchen zu müssen:

  • Automobile
  • Baustoffe
  • Beleuchtung
  • Dekoration
  • Druckerzeugnisse
  • Elektrotechnik
  • Filtration
  • Haushaltswaren
  • Luft- und Raumfahrt
  • Medizintechnik
  • Technische Gebäudeausrüstung
  • Technische Textilien
  • TunnelbauVerpackungen
  • Weiße Ware, Elektrogeräte

Fluorieren bei Raumtemperatur

Auch thermisch empfindliche Teile können fluoriert werden. Die Behandlung erfolgt bei gleichmäßigen, niedrigen Temperaturen, meist etwa bei Raumtemperatur. Lokale Temperaturspitzen gibt es nicht.

Bahnen-Fluorierung inline

Beim Inline-Verfahren wird Bahnenware kontinuierlich fluoriert. Durchlaufgeschwindigkeit und Fluorgaskonzentration bestimmen das Behandlungsergebnis. Die Anlage ist eingerichtet für die Behandlung von Bahnenware bis b = 2100 mm unterschiedlicher Dicken und Materialien von Rolle zu Rolle.
Wir behandeln

  • Bahnen
  • Filtermedien
  • Folien
  • Gewebe
  • Schäume
  • Technische Textilien
  • Vliese

Langzeitstabilität

Die Bindungsenergie der in der Oberfläche neu entstandenen Kohlenstoff-Fluor-Verbindung ist außerordentlich hoch. Deshalb ist Fluorierung ein nicht reversibler Prozess. Die erzielten Oberflächeneigenschaften sind somit langzeitstabil.

Komplexe Geometrien

Gasphasen-Fluorierung führt zu absolut gleichmäßigen Behandlungsergebnissen. Hohlräume, Hinterschnitte, Vertiefungen und Umgriffe, aber auch strukturierte und raue Oberflächen werden homogen und verschattungsfrei erfasst. Das führt zu einer gleichmäßig hohen Behandlungsqualität bis in den hintersten Winkel des Bauteils.