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Kunststoff hart und klar wie Glas

09.03.2000 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Kunststoffe sind zwar leicht und bruchfest, aber sie verkratzen leicht. Gerade bei durchsichtigen Kunststoffen ein enormer Nachteil. Mit einem neuen Verfahren können sie nun schnell und kostengünstig mit einer harten und klaren Glasschicht versehen werden.


Hochrate-Elektronenstrahlbedampfen könnenKunststoff-platten und -folien sehr schnell und kostengünstig mit einer kratzfesten Glasschicht versehen werden. Kunststoffe gibt es in vielen Formen. Aus ihnen werden Boote, Lupen, Ski oder Haushaltswaren hergestellt. Durchsichtige Kunststoffplatten und -folien wären ideal, beispielsweise für Fenster und Scheinwerfer in Autos oder als Sonnenschutzfolien - würden sie nicht so leicht verkratzen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in Dresden informieren auf der Hannover-Messe (Halle 6 / Stand F 04) über ein Verfahren, mit dem sie Kunststoffplatten und -folien sehr schnell und kostengünstig mit einer kratzfesten Glasschicht versehen können.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Kunststoffe mit transparenten kratzfesten Schichten zu versehen: Flüssigbeschichtungen - wie Lackieren oder Sol-Gel-Verfahren - oder Methoden wie Plasma-CVD, Sputtern oder Elektronenstrahlverdampfen, bei denen im Vakuum beschichtet wird. Flüssigbeschichtungen sind zwar relativ kostengünstig, ergeben aber nicht so harte und abriebfeste Schichten wie die Vakuumbeschichtungsverfahren. Ein Weg zu glasklaren sowie abriebfesten Schichten zu akzeptablen Kosten ist das Hochrate-Elektronenstrahlbedampfen. Damit bei diesem Verfahren Schichten mit hoher Härte und Abriebfestigkeit entstehen, ist es notwendig, während der Bedampfung ein intensives Plasma zu zünden. "Auf diese Weise verdampfen wir Quarzglas, das dann auf der Kunststoffoberfläche abgeschieden wird", erläutert Dr. Manfred Neumann vom FEP. "In unserer Anlage können wir Folien oder Platten mit einer Breite von bis zu 40 Zentimetern beschichten. Im Prinzip sind aber auch Beschichtungsbreiten von mehreren Metern möglich". Die Abscheidegeschwindigkeit bei der plasmaaktivierten Hochrate-Elektronenstrahlverdampfung ist etwa 100-mal höher als bei anderen Vakuumbeschichtungsverfahren. Sie beträgt bis zu einem Mikrometer Dicke pro Sekunde.

Mit der klaren und harten Glasoberfläche eröffnen sich nun neue Anwendungsmöglichkeiten für Kunststoffe, etwa für Autofenster und -scheinwerfer, Solarkollektoren, Bodenbeläge oder Wandverkleidungen. Bei einer nur sechs Mikrometer dünnen Schicht wird der Kunststoff ähnlich abriebfest wie normales Glas. Die hohe Geschwindigkeit senkt die Kosten deutlich - je mehr beschichtet wird, desto günstiger wird es.

Ansprechpartner:
Dr. Manfred Neumann
Telefon: 03 51/25 86-1 30
Telefax: 03 51/25 86 55-1 30
E-Mail: Neumann.M@fep.fhg.de

Fraunhofer-Institut für
Elektronenstrahl- und
Plasmatechnik FEP
Winterbergstraße 28
1277 Dresden
Pressekontakt:
Anette Arnold
Telefon: 03 51/26 40-4 28
Telefax: 03 51/25 86-55 800
E-Mail: arnold.a@fep.fhg.de
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