Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verbundprojekte
Im Rahmen der Forschungsprojekte "EFFICOAT" und "Protect Select" des BMBF haben sich mehrere Partner zusammengeschlossen, um die Projektziele zu erreichen.
Projekt EFFICOAT Projekt Protect-Select
Projekt EFFICOAT: Die Zukunft des Automobils – mit Leichtbau und Plasmabeschichtung zu neuen Werkstoffkombinationen
Immer höhere Ansprüche an die Effizienz von Fertigungsprozessen, Ressourcenschonung und an eine leichte, energiesparende Bauweise stellt die Automobilindustrie vor Aufgaben, die mit der konventionellen Blechbauweise nicht mehr erfüllt werden können. Um das Gesamtgewicht der Fahrzeuge zu reduzieren, müssen viele Bauteile in moderner Leichtbauweise erstellt werden.
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten und vom Projektträger Karlsruhe betreuten Verbundprojektes EFFICOAT soll die Herstellung von einschaligen Hybridbauteilen mit lackierfähigen Class-A Oberflächen in Thermoplastbauweise erforscht werden. Zugleich sollen bis zu 50% der Ressourcen eingespart werden.
Projektpartner des Verbundprojektes EFFICOAT sind die Peguform GmbH, die Anchor Lamina GmbH, die GWK Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH, die KraussMaffei Technologies GmbH, die Plasmatreat GmbH, die TU Chemnitz (Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik) sowie die Volkswagen AG.
Die Vorgehensweise
Plasmatreat hat die Aufgabe übernommen, haftvermittelnde Schichten für die Vorbehandlung und eine in-situ Einbettung von Blecheinlegern wie Antennen oder Sensoren zu entwickeln. Dazu werden verschiedenste Precursoren mit Hilfe der Plasmapolymerisation im PlasmaPlus®-Verfahren auf die Oberfläche diverser Metalle aufgebracht und die Haftwirkung nach Anspritzen des Kunststoffes in Zugscherprüfungen ermittelt.
Erfolge
Bereits die ersten Ergebnisse zeigen teilweise Substratbruch und belegen so eindrucksvoll die hohe Haftwirkung der mit PlasmaPlus® behandelten Bauteile und damit das große Potential der Plasmabeschichtung unter Atmosphärendruck. Möglich wird der vollständige Ersatz lösungsmittelbasierter Primersysteme durch Inline-Auftrag einer trockenchemischen Primerschicht mit dem PlasmaPlus®-Verfahren.
Die Ergebnisse von EFFICOAT können auf andere Komponenten in vollem Umfang übertragen und von Unternehmen der Automobilindustrie und anderen Branchen genutzt werden.
Projekt Protect-Select: Selektiver Korrosionsschutz elektronischer Bauteile durch PlasmaPlus®-Barrierebeschichtung
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekts Protect-Select haben sich die Firmen Siemens, Epcos und Infineon, das Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Materialforschung und Plasmatreat als Anlagenhersteller zusammengefunden.
Ziel war es, elektronische Bauteile ortsselektiv zum Schutz vor korrosiven Einflüssen und extremen klimatischen Belastungen effizient und ressourcenschonend mit einer dünnen, langzeitstabilen Korrosionsschutzbeschichtung zu versehen. Die Abscheidung dieser Schichten erfolgte im PlasmaPlus® Verfahren mittels Plasmapolymerisation im Atmosphärendruck.
Die Ausgangslage
Der selektive Klima-Schutz elektronischer Bauteile und Komponenten ist für die Zuverlässigkeit vielfältiger Produkte von herausragender Bedeutung. Fast die Hälfte aller Defekte an modernen Personenkraftwagen ist auf klimatisch bedingte Alterungs- und Korrosionsschäden an Elektronikkomponenten zurückzuführen. Der Schutz vor Feuchtigkeit, Chemikalien und Schadgasen, auch bei extremen Temperaturen, ist eine wesentliche Voraussetzung, um solche Systemausfälle zu vermeiden.
Zurzeit übernehmen diese Aufgaben vorwiegend Beschichtungen aus Lacksystemen, polymere Umhüllmassen oder Gele (Silikone). Deren Einsatz stößt ökonomisch und ökologisch an Grenzen, da ihre Applikation aufwändig und zeitintensiv ist. Die meist lösungsmittelbasierten Systeme (VOC) können nur mit vergleichsweise hohen Schichtdicken und geringer Ortsselektivität aufgetragen werden. Je nach Schutzschicht kommt es zu weiteren Nachteilen, wie schlechte Entwärmung, Feuchteaufnahme, Delamination des eingesetzten Überzuges oder einer unerwünschten Dämpfung von Sensoren.
Meilenstein
Im Rahmen des Verbundprojektes Protect-Select gelang die Entwicklung eines neuen Beschichtungsverfahrens für elektronische Bauteile unter Verwendung der Openair-Plasma®-Technologie. Mit dem PlasmaPlus®-Verfahren können erfolgreich dünne, transparente, isolierende plasmapolymere Alterungsschutzschichten abgeschieden werden, um elektronische Bauelemente insbesondere Leiterplatten ortsselektiv zu schützen. Durch die hohe Sperrwirkung der dünnen Schichten kann neben einer Steigerung der Lebenszeit und Produktsicherheit auch eine deutliche Kostensenkung erreicht werden.
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Bekanntmachung »Smartplas« und »Mikroplas« unter den Förderkennzeichen 13N9244 bis 13N9248 gefördert und vom Projektträger VDI Technologiezentrum Düsseldorf betreut.
