1 Einführung

1.1 Übersicht

Die vorliegende Diplomarbeit ist ein Gemeinschaftsprojekt der Hochschule Aalen mit der Firma Diener electronic in Nagold. In dieser Arbeit sollen verschiedene Kunststoffe mit einer Niederdruckplasmaanlage der Firma Diener durch Sauerstoff aktiviert werden.

Kunststoffe sind ohne Vorbehandlung nicht, bzw. nur sehr schlecht zu verkleben oder zu lackieren, weshalb dieses Verfahren vor die Plasmaaktivierung angewendet wird.

Nach der Plasmabehandlung sollen die Proben unter unterschiedlichen Bedingungen ausgelagert werden. Abschließend werden verschiedene Tests an behandelten, unbehandelten und gelagerten Proben durchgeführt, um sie im Hinblick auf die Stabilität der Plasmabehandlung und den Auswirkungen auf die Weiterverarbeitung (Kleben und Lackieren) zu überprüfen.

1.2 Aufgabenstellung

Die Plasmaaktivierung ist eine kostengünstige und wirtschaftliche Vorbehandlung für Kunststoffe, Metalle oder auch Keramik, die in vielen technischen Anwendungsfeldern eingesetzt wird. Allerdings muss die Plasmabehandlung bisher zeitnah vor weiteren Verarbeitungsschritten wie dem Kleben oder Lackieren erfolgen, da der Effekt der Oberflächenaktivierung im Laufe der Zeit abnimmt.

In dieser Arbeit soll anhand von unterschiedlichen Auslagerungszeiten (ein Tag bis maximal vier Wochen), Plasmaaktivierungszeiten (30 Sekunden bis 20 Minuten) und Auslagerungsbedingungen (PE-Beutel, Alufolie) untersucht werden, wie stark sich diese Bedingungen auf die Stabilität der plasmaaktivierten Oberfläche auswirken. Durch die unterschiedlichen Behandlungszeiten wird die Oberflächenenergie stark verändert. Diese Tatsache kann über die Kontaktwinkelmessung nachgewiesen werden. Die Werkstoffoberfläche wird durch die Plasmaaktivierung verändert, was sich auf das Benetzungsverhalten auswirkt.

Bei der Auslagerung werden zum Verpacken der behandelten Proben PE-Beutel und Alufolie verwendet.

Nach der jeweiligen Auslagerungszeit werden die Proben verklebt und lackiert, um das Verhalten der plasmaaktivierten Kunststoffe zu überprüfen.

Für die Klebung wird für die verschiedenen Kunststoffarten ein Epoxidharzkleber der Firma DELO verwendet. Mittels Zugscherprüfung wird die Klebefestigkeit bestimmt.

Der andere Teil der Proben wird mit dem Airbrushverfahren lackiert und mittels Gitterschnitttest wird die Lackhaftung untersucht.

Als Ergebnis sollen Erkenntnisse gewonnen werden, die es erlauben Aussagen über die Materialabhängigkeit der Plasmaaktivierung, deren Abhängigkeit von der Aktivierungszeit sowie der Weiterverarbeitung nach der Plasmabehandlung zu erhalten.