SPE-Awards verliehen

Kunststoff-Metall-Verbund ausgezeichnet

Bei den diesjährigen SPE Awards, die am 6. Juli 2018 in Neuss verliehen wurden, gab unter anderem die neue Kategorie Enabler Technology. Hier wurde das Demonstratorbauteil Scherprüfkörper ausgezeichnet, der stellvertretend für Weiterentwicklungen der Kunststoff-Metall-Verbund-Technologie und haftoptierte Compounds steht

Zug-Scherprobekörper nach DIN EN 1465; haftungsoptimiertes Polyamid mit Aluminium 6061; Bruch im Aluminium, Druck-Scherprüfung nach ISO 19095-3. © AKRO Plastic GmbH

Die Kategorie Enabler Technology dient der Vorstellung und Erläuterung neuer Verfahrenstechniken und automatisierten Fertigungsprozessen. Die von Akro-Plastic und Plasmatreat gemeinsam weiterentwickelte PST-Prozesstechnologie (Plasma-Sealtight) zur Realisierung zuverlässiger und hochfester Kunststoff-Metall-Verbunde realisiert laut Unternehmen erstmals die Implementierung eines Inline-Prozesses. Im ersten Schritt wird die Oberfläche des Metall-Einlegers mit Openair-Plasma gereinigt. Im zweiten Schritt wird mit einer zweiten Plasma-Düse ein chemischer Haftvermittler aufgetragen, der auf der Metalloberfläche polymerisiert. Auf Grundlage dieser Technologie werden Zug-Scher-Festigkeiten zwischen Kunststoff und Metall von über 50 MPa erreicht. In aktuellen Versuchsreihen über die Verbundfestigkeit zwischen Aluminium und einem haftungsoptimierten Polyamid der Marke Akromid sei es gelungen, den Versagensbruch in der Grenzfläche zwischen Kunststoff und Metall zu vermeiden.

Die im innovativen PST-Prozess aufgetragene Schicht haftet zum einen auf der Metalloberfläche (Kupfer, Aluminium, Stahl und Edelstahl) und generiert gleichzeitig organische Verbindungen, die eine Haftung mit dem Werkstoff AKROMID® B3 GF 30 7 PST ermöglichen. Um diese Verbindung zu aktivieren, wird der Metall-Einleger beim Überspritzen des Polymers auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers aufgeheizt. Der Kunststoff-Metall-Verbund des dargestellten Probekörpers weist eine Festigkeit von 35 MPa auf, bevor das Aluminium und nicht der Haftverbund aufgrund der extremen Belastung versagt. Die Kunststoff-Metall-Verbundfestigkeit zeige selbst bei 120 Grad Celsius Festigkeiten oberhalb 20 MPa und eigne sich somit für tragende Bauteile gleichermaßen wie für mediendichte Umspritzungen von Metalleinlegern.

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