3D-gedruckte Instrumentensäule eines Automobils

Auch große Bauteile, wie ein automobiles Dashboard lässt sich 3D-drucken, um anschließend verklebt, lackiert oder bedruckt zu werden – alles möglich durch Vorbehandlung mit Openair-Plasma. (Bild: Plasmatreat)

Die additive Fertigung ist eine gefragte Technologie, insbesondere aktuell, in Zeiten volatiler Lieferketten und Materialknappheit. Wie sich durch eine Oberflächenbehandlung mit Plasma die Qualität 3D-gedruckter Bauteile deutlich verbessern lässt, zeigte das für seine atmosphärische Plasmatechnologie bekannte Unternehmen Plasmatreat auf der K 2022.

3D-gedruckte Bauteile mit Plasma beschichten

Das Unternehmen zeigte, die zusammen mit dem Augsburger Roboterhersteller Kuka entwickelte „Cell4_Plasmatreat Automationslösung“ und die Openair-Plasma Behandlung am Beispiel eines 3D-gedruckten Dashboards für Automobile.

Die Icon-basierte Programmierung des Partners FPT Robotics, ermöglicht eine einfache und schnelle Inbetriebnahme, sowie Programmwechsel, ohne dass der Bediener spezielle Roboterkenntnisse haben muss. Die Bauteile wurden mit der HP Multi Jet Fusion-Technologie, welche im Pulverbettverfahren arbeiten, von dem 3D-Druckunternehmen Thinktec produziert. Die einzelnen Teile werden dann im Nachhinein mit Klebstoffen des Herstellers Dreibond verklebt, selektiv mit Plasma Plus beschichtet und individuell digital bedruckt.

Kein Beflammen oder chemisches Vorbehandeln nötig

In Düsseldorf konnten Fachbesucher live erleben, wie der CO2-neutrale Openair-Plasma-Prozess die Produkteigenschaften von 3D-gedruckten Bauteilen sowie die Prozesseffizienz deutlich verbessert: Eine Aktivierung der Oberfläche mit Openair-Plasma erlaubt ein umweltschonendes Bedrucken und Lackieren, ohne auf das herkömmliche Beflammen oder eine chemische Vorbehandlung zurückzugreifen. Durch eine ergänzende Plasma Plus-Beschichtung lässt sich die Langzeitbeständigkeit von Farben und Lacken zudem weiter erhöhen. Beim Verkleben von Produkten aus dem 3D-Drucker ersetzt die Anwendung der Plasmatechnologie ebenso den Einsatz chemischer Haftvermittler (Primer) und erzielt langzeitstabile Verbindungen – auch bei Verwendung ursprünglich nicht kompatibler Materialien. Anwender profitieren damit von einer erweiterten Materialauswahl.

„Mit dem 3D Druck alleine ist es nicht getan. Ein starkes Netzwerk aus Herstellern und Firmen, die die vor- und nachgelagerten Prozesse beherrschen, ist der Schlüssel für den Durchbruch dieser revolutionären Technologie in der Industrie“, sagt Frank Petrolli, VP Strategic Market Development bei Plasmatreat.

So werden Oberflächen mithilfe von Plasma beschichtet

Tritt Plasma mit seinem hohen Energieniveau in Kontakt mit Materialien, so verändert es die Oberflächeneigenschaften, etwa von hydrophob zu hydrophil. Bei der Feinstreinigung von z.B. Metall und Glas mit Openair-Plasma von Plasmatreat werden Oberflächen sanft und sicher von Staub, Fetten, Trennmitteln und Additiven befreit. Bei Kunststoffen wird neben der Reinigung eine Erhöhung der Oberflächenenergie eine sogenannte Aktivierung durch das Einbringen von OH-Gruppen in die Kunststoffoberfläche bewirkt. Sie kann in beiden Fällen eine optimierte Benetzbarkeit der Substratoberfläche erreicht und die Adhäsionsfähigkeit signifikant gesteigert werden. Auf diese Weise wird eine langzeitstabile Haftfestigkeit von Klebstoffen und Beschichtungen erzielt. Mit der PlasmaPlus-Technologie von Plasmatreat lassen sich durch das Aufbringen (Abscheiden) von Nanobeschichtungen zusätzlich gezielt funktionalisierte Oberflächen mit definierten Eigenschaften, beispielsweise eine Haftvermittlerschicht, erzeugen.

Quelle: Plasmatreat

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Mann mit Kreislaufsymbol auf dem T-Shirt
(Bild: Bits and Splits - stock.adobe.com)

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