Funktionsschichten Oberflächenbehandlung mit Atmosphärendruckplasma auf dem Weg in die Industrieproduktion

Redakteur: Jürgen Schreier

Die Deutsche Mechatronics (DTMT), Mechernich, hat vor wenigen Tagen eine erste Prototypanlage für das Atmosphärendruckplasma-Beschichten von Werkstücken mit extrem dünnen Funktionsschichten in Betrieb genommen.

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Der Beschichtungskopf wird mit einem Roboterarm (gelb) über das Werkstück geschwenkt. Bild: DTMT
Der Beschichtungskopf wird mit einem Roboterarm (gelb) über das Werkstück geschwenkt. Bild: DTMT
( Archiv: Vogel Business Media )

Sie erlaubt es erstmals, Werkstücke automatisiert im Taktbetrieb „kalt“ zu beschichten und unterschiedliche Verfahren für den industriellen Einsatz zu optimieren. Die neue Anlage, die DTMT im betriebseigenen Technikum in Mechernich in Betrieb genommen hat, ist der Prototyp einer Atmosphärendruckplasma-Anlage, mit dem Werkstücke erstmals automatisiert und getaktet mit metallischen Schichten versehen werden. Somit hat DTMT einen entscheidenden Schritt vom Laborbetrieb zur industriellen Anwendung des Verfahrens vollzogen.

„Kalte“ Plasmen ermöglichen extrem dünne Funktionsschichten

Mit „kalten“ Plasmen können Folien, Kunststoffgehäuse und Papier mit extrem dünnen Funktionsschichten versehen werden: Sie absorbieren Strahlung, leiten Wärme ab oder stellen elektrische Verbindungen her. Die Feinreinigung von verschmutzten Bauteilen, die Aktivierung von Kunststoffteilen, das Ätzen von PTFE, Silizium und die Beschichtung von Kunststoffteilen mit speziellen Schichten sind nur einige mögliche Anwendungen.

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Die neue Anlage ermöglicht es erstmals, nahezu alle Materialien lösemittelfrei und äußerst energieeffizient zu metallisieren oder zu beschichten. Dies eröffnet völlig neue Anwendungsgebiete beispielsweise in der elektrischen Verbindungs- und Kontaktierungstechnik sowie bei der Erzeugung von Funktionsschichten.

Neue Technologie ist eine logische Ergänzung

Jürgen Carl, der Vertriebsleiter von DTMT, sieht ein großes Potenzial im Atmosphärendruckplasma: „Nachdem wir seit Jahrzehnten Anlagen für die Behandlung von Oberflächen mit Heißluft-, Infrarot- und UV-Technologien entwickeln und produzieren, ist die neue Technologie eine logische Ergänzung. Mit dem neuen Prototypen erarbeiten wir jetzt individuelle, serientaugliche Komplettlösungen aus einer Hand.“

Die Oberflächenbehandlung mit Plasma unter Atmosphärendruck bietet große Vorteile: Während die konventionelle Plasmabehandlung extrem niedrigen Druck (Vakuum), hohe Temperaturen oder den Einsatz von Lösemitteln erforderte, arbeiten die neuen Systeme „kalt“ und bei Umgebungsdruck – das bedeutet eine drastische Einsparung von Produktionskosten.

Damit das Beschichten unter Atmosphärendruckplasma serientauglich wird, sind neben dem eigentlichen Aktivierungs- oder Beschichtungsprozess weitere Prozesse und Einrichtungen zwingend erforderlich, die DTMT entwickelt: Erwärmen, Reinigen, Kühlen, Inertisieren, Inspizieren sowie der gesamte Transport und das Handling von teilweise extrem dünnen und empfindlichen Substraten gehören zu den Anlagen für den kompletten Beschichtungs- und Herstellungsprozess.

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