Klebt zusammen, was zusammengehört

Science

Plasmadust hat als Verbindungstechnologie entscheidende Vorteile. Dazu zählt die vergleichsweise niedrige Temperatur des Plasmas. Mit dem Verfahren lassen sich Materialkombinationen realisieren, die bisher nicht hergestellt werden konnten.

13. Oktober 2014

Hybridbauteile aus Metallen und Kunststoffen sind auf dem Vormarsch. Kein Wunder, nutzen diese Komponenten doch gezielt die Stärken der jeweiligen Werkstoffe und bieten Vorteile wie Gewichtreduzierung, Kostensenkung, Verringerung der Einzelteile und des Montageaufwands. Allerdings scheitert so mache Konstruktionsidee an der Verbindungstechnik, da sich nicht alle Kunststoffe, etwa HDPE (High-Density-Polyehtylen), mit Metallen fügen lassen. In diesen Fällen eröffnet die Plasmadust-Technologie von Reinhausen Plasma neue Perspektiven. Denn sie ermöglicht die materialschonende Abscheidung pulverförmiger Kunststoffe auf Metall, durch die sich eine dauerhafte und belastbare Verbindung direkt oder indirekt herstellen lässt. Der inlinefähige Plasmaprozess erfolgt unter Atmosphärendruck. Voraussetzung ist ein Schmelzpunkt der Fügepartner unter 1200 °C.

Die Beschichtungstechnologie basiert auf dem modularen Plasmasystem Plasmabrush PB3 und einer Pulverprozesseinheit. Sie fördert das Kunststoffpulver kontinuierlich und agglomeratfrei in den Plasmastrahl, durch den es aufgeschmolzen wird und auf dem Substrat eine Schicht bildet. Die Art der Plasmaerzeugung und speziell für ›heiße‹, ›warme‹ und ›kalte‹ Prozesse entwickelte Düsen ermöglichen, auch temperatursensible Kunststoffe wie PTFE, PVC und LDPE materialschonend und reproduzierbar zu verarbeiten. Dies ermöglicht bei einem Bauteil aus HDPE die indirekte Verbindung mit einer aus Aluminiumkomponente. Zunächst wird auf dem Metallteil pulverförmiges LDPE (Low-Density-Polyethylen) abgeschieden. Die Aluminiumkomponente wird anschließend unter Wärmeeinwirkung mit dem Kunststoffbauteil verschmolzen. Die daraus resultierende haftfeste und dichte Verbindung erreichte bei Abreißversuchen eine Abzugsspannung von 40 N/mm?. Sehr gute Ergebnisse wurden auch bei der Verbindung von zwei metallischen Bauteilen mit LDPE erzielt.

Erschienen in Ausgabe: 06/2014