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Für anspruchsvolle Pulverbeschichtungen

Markenpolymer verbessert Bauteileigenschaften kosteneffizient
Für anspruchsvolle Pulverbeschichtungen

Die Markteinführung von Peek-Coat als Hochleistungsbeschichtung eröffnet interessante Entwicklungspotentiale über einen weiten Industriebereich, besonders wenn Anforderungen an Bauteile im Hinblick auf Korrosionsschutz und Verschleißfestigkeit gestellt werden. Diese Anwendungen reichen von Bauteilen in Reinstwasser-Systemen, Chemieanlagen und Ölfeldinstallationen, über die Medizin und Pharmazie, bis hin zur Lebensmittelherstellung.

Ein Hauptvorteil der Pulverbeschichtung mit Victrex-Peek-Coat besteht in einer äußerst kosteneffizienten Verbesserung der Bauteileigenschaften. Einzelteil- oder Kleinserienproduktion sind dabei genauso für die Beschichtung mit Peek-Coat geeignet, wie eine vollautomatische Großserienfertigung. Selbst dünne Schichten von Peek-Coat übertragen alle Eigenschaften von Peek-Polymer unter Beibehaltung der strukturellen Eigenschaften des jeweiligen Bauteiles. Diese Eigenschaften sind:

• hohe Temperaturbeständigkeit
• gute mechanische Festigkeit über einen weiten Temperaturbereich
• hohe Verschleißfestigkeit
• Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien und Strahlungsarten
• gute elektrische Eigenschaften,
• hohe Flammwidrigkeit
• niedrige Rauchgasentwicklung
Alle diese Eigenschaften werden ohne den Zusatz von Additiven erreicht, da Peek-Polymer ein inhärent reines Polymer mit geringsten Mengen an extrahierbaren, ionischen Bestandteilen ist. Durch diese Eigenschaft eignet sich Peek-Polymer auch besonders für den Einsatz in der Analytik, Medizin und der Halbleiterproduktion sowie – aufgrund der FDA-Zulassung – für den Einsatz in Kontakt mit Lebensmitteln.
Beschichtungsverfahren
Für die Markteinführung von Peek-Coat galt es zunächst, geeignete Verfahren für die Beschichtung mit dem Polymer zu entwickeln. In Zusammenarbeit mit einigen kommerziellen Beschichtungsbetrieben wurden Produkt und Verarbeitungstechnologie erprobt, um Peek-Polymere mit Hilfe von konventioneller Ausrüstung aufzutragen. Die Entwicklungsaktivitäten wurden mittlerweile auf andere Beschichtungstechnologien, beispielsweise Dispersionsbeschichten und thermisch applizierte Beschichtungen ausgedehnt. Derzeit sind Anwendungsentwicklungen in Europa, USA und Asien im Gange.
Der Schwerpunkt der gemeinschaftlichen Entwicklungsprogramme lag auf dem elektrostatischen Beschichten mittels Sprühpistole, das weithin als gängigstes Verfahren gilt. Bei diesem Verfahren wird kaltes Pulver mit einer mittleren Partikelgröße von 30 bis 80 µm auf das vorgeheizte Bauteil aufgesprüht, das vorher mechanisch aufgeraut und entfettet wurde. Nach dem Pulverauftrag gelangt das Bauteil in einen Ofen mit ca. 400 °C, wodurch ein homogener Schmelzefilm entsteht. Durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorganges können die erforderlichen Schichtdicken erreicht werden. Abschließend wird das Bauteil dann abgekühlt, wobei der Schmelzefilm erstarrt. In Versuchen mit Peek-Coat konnten haltbare Beschichtungen mit Schichtdicken von 0,25 bis 2 mm auf einer Vielzahl von Trägermaterialien, beispielsweise Stahl, Edelstahl, Gusseisen und Aluminium erreicht werden.
Plasma-Beschichten
In weiteren Versuchen wurde das Plasma-Beschichten mit Peek-Coat untersucht. Beim Plasma-Prozess wird ein Strom von ionisierten Partikeln dadurch erzeugt, dass ein Gas durch eine elektromagnetische Strahlungsquelle (Mikrowelle oder Hochfrequenz) geleitet wird. Das Medium für das Plasma ist normalerweise ein inertes Gas oder eine Mischung aus Sauerstoff und Stickstoff. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass das Substrat nicht auf die hohen Peek-Coat-Verarbeitungstemperaturen aufgeheizt werden muss und somit auch Werkstoffe mit niedrigem Schmelzpunkt und auch Kunststoffe beschichtet werden können.
Peek-Coat wird in den Plasma-Strahl eingespritzt, aufgeschmolzen und mit einer Geschwindigkeit von mehr als 200 m/s auf das Substrat aufgebracht. Die geschmolzenen Partikel erstarren schnell auf dem kalten Substrat und bilden eine dichte Beschichtung. Die amorphe Schicht wird dann in einem Ofen nachkristallisiert.
Neben elektrostatischem und dem Plasma-Beschichten wird derzeit auch die Eignung des Dispersions-Beschichtens erprobt. Die typischen Schichtdicken bewegen sich hier im Bereich von 15 bis 50 µm.
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