Primerlose Beschichtungssysteme: Material- und verfahrenstechnische Grundlagen für eine zuverlässige Haftfestigkeit auf PP-Anbauteilen

AUFGABENSTELLUNG

Im Automobilbereich erfolgt die Lackierung vieler spritz­gegossener PP-Anbauteile üblicher­weise drei­schichtig: auf das aktivierte PP werden Primer, Basis­lack und Klar­lack auf­getragen. Da nach jedem Beschichtungs­schritt ein Trocknungs­prozess folgt, würde das Einsparen eines Bearbeitungs­schrittes die Reduktion von Material­verbrauch, Energie, Zeit und damit Kosten bedeuten. Daraus resultiert ein großes Interesse, die Entwicklung von Zwei-Schicht­auf­bauten ohne Primer unter Gewähr­leistung der Lack­haft­festig­keit voran­zutreiben. Im Zweischicht­system wird die haft­vermittelnde Rolle des Primers vom Basis­lack übernommen. Dem damit einher­gehenden Problem einer verringerten Zuverlässig­keit der Schicht­haft­festig­keit kann nur durch erhöhte Ansprüche an die Prozess­sicherheit begegnet werden. Das schließt die exakte Anpassung von PP-Substrat und Lack­system ein.

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Ziele dieses Forschungs­vorhabens sind die Anpassung und Optimierung von Substrat­zusammen­setzung, Spritz­guss­parametern und Vorbehandlungs­prozessen für eine zuverlässige primer­lose Beschichtung. Die Prozesse Reinigung und Oberflächen­aktivierung mittels Beflammung (Abb. 1) und alternativer Verfahren (Plasma/ Beflammung mit Silikatisierung) (Abb. 2) werden eingehend untersucht und die optimalen Bedingungen für den primer­losen Lackier­prozess erarbeitet. Zum Erreichen eines sicheren Lackier­prozesses werden Untersuchungen zum Einfluss der Füll­stoff­charakteristika im Substrat und der Colöse­mittel des Basis­lacks im Hinblick auf die Lack­haft­festig­keit durchgeführt. Analysen bei Haft­versagen werden zu einer besseren Fehler­erkennung im Beschichtungs­prozess beitragen.

NUTZEN | AUSBLICK

Mit dem geplanten Forschungs­vorhaben wird ein großer potenzieller Nutzer­kreis erreicht, da hier Spritz­gießen, Reinigungs- und Aktivierungs­prozesse auf den schwierig zu beschichtenden PP-Werkstoffen betrachtet werden sollen. Das erarbeitete Wissen steigert die Wett­bewerbs­fähig­keit von KMU geprägten Auto­mobil­zulieferern, die ihre Prozesse an die primer­lose Lackierung anpassen müssen.