Glänzende Kunststoffoberflächen mittels Dampfpolieren, Teil 1
Wie kann es gelingen, eine makellose und glänzende Oberfläche auf Kunststoffteilen zu erzielen? Grundsätzlich kommen verschiedene Verfahren infrage. Eines davon ist das Dampfpolieren. Es ermöglicht, Kunststoffteile so zu bearbeiten, dass ihre Oberfläche glatt, klar und transparent wird.
Wie das Ganze funktioniert, erklären wir in einem zweiteiligen Beitrag!:
Inhalt
Was ist Dampfpolieren?
Beim Dampfpolieren wird ein Lösungsmittel in Dampf umgewandelt und anschließend mithilfe eines Druckluftstroms auf die Oberfläche eines Kunststoffteils gesprüht.
Sobald der Kunststoff mit dem Lösungsmittel reagiert, schmilzt die Oberfläche und wird dadurch glatter und kratzfester.
Zusätzlich dazu ermöglicht das Dampfpolieren, die Eigenschaften von verschiedenen Materialien wie zum Beispiel Acryl und Polycarbonat zu verbessern.
Daneben sorgt die Technik für eine bessere Oberflächenbeschaffenheit auf Außen- und Innenflächen.
Auch wenn es darum geht, kleine Kunststoffteile zu polieren, ist die Dampfglättung hilfreich und nützlich. Gleiches gilt, wenn Öffnungen, Kanäle, Gewinde und ähnliche Elemente poliert werden sollen, bei denen ein manuelles Glätten schwierig und aufwändig wäre.
Wie funktioniert das Dampfpolieren?
Mittels Dampfpolieren entstehen glatte und glänzende Kunststoffoberflächen. Das erfolgt durch ein Lösungsmittel, das zu einem kontrollierten chemischen Schmelzen führt. Wichtig dabei ist, dass die ganze Zeit über der richtige Druck und die richtige Temperatur erhalten bleiben.
Das Verfahren gliedert sich in mehrere Schritte:
Zunächst wird das Werkstück zusammen mit einem Lösungsmittel in eine abgedichtete Kammer gegeben. Welches Lösungsmittel zum Einsatz kommt, hängt vom Kunststoffmaterial ab. Dazu gleich mehr.
Während sich das Werkstück in der Polierkammer befindet, wird das Lösungsmittel erhitzt. Auf diese Weise entsteht ein Dampf, der sich um das Werkstück legt. Das Aufrechterhalten von Temperatur und Druck stellt sicher, dass sich der Dampf gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt.
Die Reaktion zwischen Lösungsmittel und Kunststoff ruft wegen der Oberflächenspannung einen Schmelzvorgang hervor. Die Oberfläche verflüssigt sich und verteilt sich so um, dass Unebenheiten ausgeglichen werden. Dadurch wird die Oberfläche glatter. Gleichzeitig verbinden sich das Lösungsmittel und der Kunststoff miteinander. Das Ergebnis ist ein schimmernder Glanz. Der Glanzgrad hängt von den verwendeten Materialien ab.
Nachdem das Lösungsmittel seine Aufgabe erfüllt hat, wird der Dampf entfernt. Auf dem Werkstück verbleiben keine Rückstände.
Ist das Verfahren abgeschlossen, kann die Oberfläche des Werkstücks weiter bearbeitet werden. So zum Beispiel durch Einfärben oder Spritzlackieren.
Welche Lösungsmittel werden beim Dampfpolieren verwendet?
Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, müssen das Lösungsmittel und der Kunststoff gut aufeinander abgestimmt sein. Andernfalls fällt die chemische Reaktion nicht so aus, wie es notwendig ist, um eine glatte und glänzende Oberfläche zu erzielen. Je nach Kunststoff werden deshalb unterschiedliche Lösungsmittel verwendet.
Die gängigsten davon sind:
- Aceton ist ein hochwirksames Lösungsmittel. Es eignet sich optimal, um Werkstücke aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) zu polieren. Bei Polycarbonat (PC) hingegen kann Aceton dazu führen, dass sich die Kunststoffoberfläche verfärbt oder zersetzt.
- Mit Methylethylketon können sowohl Thermoplasten wie Acryl, PC und ABS als auch Duroplasten poliert werden.
- Tetrahydrofuran wird häufig bei der Politur von Werkstücken aus Polyactiden (PLA) eingesetzt.
- Dichlormethan ist ein schnell wirkendes Lösungsmittel. Es wird vor allem verwendet, um die Oberflächen von Werkstücken aus ABS zu bearbeiten.
- Ethylacetat ist ein sanfteres Lösungsmittel, das sich zum Polieren von PLA eignet. Weil die Wirkung langsamer einsetzt, kann es notwendig sein, das Verfahren länger durchzuführen oder mehrfach zu wiederholen.
Was ist beim Dampfpolieren wichtig?
Das Dampfpolieren ist ein sehr effektives Verfahren.
Doch um es erfolgreich und sicher durchzuführen, sollten ein paar Dinge beachtet werden:
Auswahl des Lösungsmittels
Wie eben schon erwähnt, stehen verschiedene Lösungsmittel zur Auswahl. Während Kunststoffteile aus ABS mit Aceton oder Dichlormethan dampfpoliert werden können, ist Methylethylketon für Thermoplasten am besten geeignet.
Werkstücke aus PLA können außerdem mit Tetrahydrofuran oder Ethylacetat behandelt werden.
Kontrolle der Temperatur
Die Temperatur des Lösungsmittels hat großen Einfluss auf den Prozess. Grundsätzlich führen hohe Temperaturen dazu, dass sich die Oberfläche schneller glättet.
Wird die Temperatur aber zu hoch, kann sich das Kunststoffteil verformen. Deshalb wird das Lösungsmittel üblicherweise auf 400 Grad Celsius erhitzt.
Sicherheitsaspekte
Beim Dampfpolieren werden Lösungsmittel verwendet und es entstehen Dämpfe. In einer kontrollierten Umgebung besteht keine Gefahr, weder für die Mitarbeiter:innen noch für die Umwelt.
Ein unsachgemäßer Umgang hingegen kann gefährlich sein. Aceton zum Beispiel ist sehr flüchtig, entflammbar und entzündet sich schon bei Zimmertemperatur leicht.
Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, immer Schutzausrüstung zu tragen. Eine Atemschutzmaske verhindert das versehentliche Einatmen der Dämpfe, eine Schutzbrille und Handschuhe schützen die Augen und die Haut.
Zudem sollte der Arbeitsraum kühl und gut belüftet sein. Auch Arbeiten, bei denen Funken oder Flammen entstehen können, sollten in diesem Bereich nicht ausgeführt werden.
Reinigung des Werkstücks
Bevor ein Kunststoffteil geglättet wird, sollte es gründlich gereinigt werden. Dazu werden zunächst sichtbare Verschmutzungen und andere Rückstände mit Druckluft oder einer weichen Bürste entfernt.
Anschließend wird das Werkstück mit Wasser und einem milden Reinigungsmittel abgewaschen. So lassen sich Öl- und Fettreste beseitigen.
Nachdem das Werkstück sorgfältig mit klarem Wasser abgespült wurde, damit kein Reinigungsmittel mehr anhaftet, kann es mit einem Schwamm oder einem weichen Tuch etwas abgetrocknet werden.
Das eigentliche Trocknen sollte einfach an der Luft erfolgen. Eine gründliche Reinigung stellt sicher, dass keine Verunreinigungen und Rückstände das Dampfpolieren beeinträchtigen.
Einwirkzeit
Die Einwirkzeit beschreibt die Dauer, die das Kunststoffteil dem Dampf ausgesetzt sein muss. Sie richtet sich nach der Temperatur des Lösungsmittels, der Kunststoffart und dem gewünschten Poliergrad.
Wichtig ist, die Einwirkzeit ausreichend lang zu bemessen.
Andernfalls kann es passieren, dass die Bearbeitung der Oberfläche unvollständig ist oder der Kunststoff Schaden nimmt, weil die chemische Reaktion zu früh unterbrochen wird.
Beachten der Teilegeometrie
Ob sich ein Kunststoffteil fürs Dampfpolieren eignet, hängt von seiner Geometrie und der Wandstärke ab. Ein Werkstück mit vielen Ecken und Kanten lässt sich mit diesem Verfahren nicht bearbeiten. Gleiches gilt, wenn das Werkstück sehr dünnwandig ist.
Wichtig ist aber auch, das Werkstück in der Polierkammer richtig zu positionieren. Eine qualitativ hochwertige Politur ergibt sich üblicherweise dann, wenn die Oberfläche, die poliert werden soll, nach unten und in Richtung des Lösungsmittels zeigt.
Nachbearbeitung
Es kann notwendig sein, das Werkstück nach dem Dampfpolieren nachzubearbeiten. Auf diese Weise werden Reste des Lösungsmittels entfernt. Die Nachbearbeitung kann aber auch darin bestehen, eine Schutzschicht, eine Versiegelung oder eine Farbschicht aufzutragen.
In diesem Fall zielt die Nachbearbeitung darauf ab, die Funktionalität zu verbessern, den Schutz zu erhöhen oder die Optik zu verändern.
Mehr Ratgeber, Tipps und Anleitungen:
- Plastikspielzeug ohne Schadstoffe: Darauf kommt es an
- Rollos und Glasfolien zur Energieersparnis
- Was sind intelligente Verpackungen?
- Wie funktioniert das Schicht-Laminat-Verfahren (LLM)?
- Was sind aktive Verpackungen?
- Verpackungen aus Monomaterial für leichteres Recycling
- Die Waschmaschine als Hauptquelle für Mikroplastik
- Kunststoff: Ein Allround-Talent vor Herausforderungen
Thema: Glänzende Kunststoffoberflächen mittels Dampfpolieren, Teil 1
Übersicht:
Fachartikel
Verzeichnis
Über uns
- Glänzende Kunststoffoberflächen mittels Dampfpolieren, Teil 1 - 18. November 2024
- Plastikspielzeug ohne Schadstoffe: Darauf kommt es an - 18. Oktober 2024
- Wie funktioniert das Schicht-Laminat-Verfahren (LLM)? - 19. September 2024