Glänzende Kunststoffoberflächen mittels Dampfpolieren, Teil 2
Um glatte, klare und glänzende Oberflächen auf Kunststoffteilen zu erzielen, können verschiedene Verfahren zum Einsatz kommen. Eine Methode darunter ist das Dampfpolieren. In einem zweiteiligen Beitrag schauen wir uns dieses Verfahren einmal näher an. Dabei haben wir in Teil 1 beantwortet, was genau das Dampfpolieren ist, wie es funktioniert, welche Lösungsmittel verwendet werden und worauf es beim Dampfpolieren zu achten gilt.
Hier ist Teil 2!:
Inhalt
Welche Kunststoffe eignen sich für das Dampfpolieren?
Das Dampfpolieren funktioniert bei vielen thermoplastischen Kunststoffen, vor allem aber bei solchen, die in bestimmten Lösungsmitteln gut löslich sind.
Schauen wir uns ein paar typische Beispiele an!:
Acryl (PMMA)
Acryl ist ein nicht kristalliner, bruchfester und leichter Kunststoff. Das Dampfpolieren von Acrylteilen glättet Oberflächenfehler, wodurch eine ebene und glänzende Oberfläche mit einer besseren optischen Qualität entsteht.
Außerdem versiegelt das Dampfpolieren kleine Risse, verleiht der Oberfläche mehr Festigkeit und erhöht ihre Haltbarkeit. Zusätzlich dazu verbessert das Verfahren die Transparenz bei durchscheinenden Komponenten und reduziert die Oberflächenreibung.
Unterm Strich überzeugen die polierten Teile mit einer zuverlässigen Funktionalität und einer ästhetischen Optik.
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)
Werden Teile aus ABS mit Aceton behandelt, verschwinden sichtbare Schichtlinien, die zum Beispiel beim Spritzguss oder im 3-D-Druck entstehen können. Dadurch ist die Oberfläche glatter und haltbarer. Das Glätten von rauen Bereichen führt zudem nicht nur zu einer ansprechenderen Optik, sondern erhöht auch die Verschleiß- und die Rissbeständigkeit.
Das Dampfglätten stärkt die Oberfläche, ohne die Genauigkeit des Designs zu verändern. Deshalb eignet es sich optimal für ABS-Teile, bei denen es auf eine polierte Oberfläche und gleichzeitig eine präzise Maßgenauigkeit ankommt.
Das gilt zum Beispiel für Prototypen, aber auch für Funktionskomponenten in Hochleistungsanwendungen, die Zuverlässigkeit und Ästhetik erfordern.
Polycarbonat (PC)
Bei Teilen aus Polycarbonat bietet die Politur mittels Dampf eine gute Lösung, um Oberflächenfehler zu beheben, die sich sowohl auf die Optik als auch auf die Funktion auswirken.
Das Dampfpolieren entfernt Kratzer und Bearbeitungslinien und macht das Material transparenter. Weil kleine Risse geschlossen werden, erhöht sich die Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen.
Gerade bei Produkten wie Linsen oder Schutzscheiben verbessert die Dampfpolitur die Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig makelloser Oberfläche.
Nylon
Die Oberfläche von Teilen aus Nylon wird durch das Dampfpolieren wesentlich glatter und raue Stellen werden zuverlässig entfernt. Weil die Oberfläche feiner wird, verbessern sich auch die Reibungseigenschaften.
Damit können die bearbeiteten Teile hervorragend für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen es auf eine geringe Reibung und hohe Verschleißfestigkeit ankommt.
Auch Mikrorisse werden versiegelt, wodurch die Festigkeit und die Haltbarkeit steigen.
Welche Vorteile bietet das Dampfpolieren?
Zu den größten Pluspunkten vom Dampfpolieren gehört, dass es die Qualität und die Optik der Oberfläche verbessern kann. Das Verfahren erzeugt eine glatte und ebene Oberfläche, die sichtbare Schichtlinien und andere kleine Makel kaschiert.
Möglich wird das deshalb, weil das Lösungsmittel eine chemische Reaktion mit dem Kunststoffteil eingeht, durch die die Oberfläche schmilzt und in der Folge glatter und kratzfester wird.
Das Verschmelzen mit der Außenschicht bewirkt auch, dass die Haltbarkeit und die Festigkeit des Kunststoffteils steigen. Das Kunststoffteil kann Brüchen und Rissen besser standhalten, ist resistenter gegenüber Belastungen und Verschleiß und hat eine höhere Beständigkeit gegenüber Wasser.
Feuchtigkeit kann sich auf die mechanischen Eigenschaften eines Kunststoffteils auswirken und eine schnellere Abnutzung verursachen. An dieser Stelle kommt die Dampfpolitur ins Spiel. Denn sie versiegelt die Oberfläche und verhindert auf diese Weise, dass der Kunststoff Feuchtigkeit aufnimmt.
Im Vergleich zu anderen Bearbeitungsverfahren bietet die Dampfpolitur außerdem den großen Vorteil, dass das Kunststoffteil seine Form behält. Das Teil verformt sich nicht und es wird weder etwas auf- noch abgetragen.
Vor allem bei Anwendungen, die strenge Maßtoleranzen erfordern, ist das sehr wichtig.
Wo wird das Dampfpolieren eingesetzt?
Es gibt verschiedene Branchen und Bereiche, in denen mit Dampf polierte Oberflächen eine große Rolle spielen. Ein Beispiel dafür ist die Luft- und Raumfahrtindustrie.
Hier werden oft Bauteile aus Kunststoff mit Dampf poliert, die in Steuersystemen, in Instrumententafeln und im Inneren des Flugzeugs verbaut sind. Viele komplexe Flugzeugteile entstehen im 3-D-Druck.
Das Dampfpolieren verbessert die Oberflächenqualität der Bauteile, sorgt für eine ansprechende Optik und verringert den Luftwiderstand.
Im Automobilbau werden Prototypen, Bauteile und auch Werkzeuge mit Dampf poliert, um durch eine glatte und langlebige Oberfläche eine verbesserte Funktionalität zu gewährleisten und ästhetische Ansprüche zu erfüllen.
Bei Bauteilen wie Ölwannen, Ventildeckeln und anderen Komponenten, die korrosionsbeständig und auslaufsicher sein müssen, ist eine Endbearbeitung mittels Dampfpolitur ebenfalls gut geeignet.
Medizinische Geräte müssen biokompatibel, passgenau und langlebig sein. Durch das Dampfpolieren können Teile und Geräte gefertigt werden, die glatt, porenfrei und leicht zu reinigen sind.
Sie sind resistent gegenüber Schweiß und Flüssigkeiten. Ein positiver Nebeneffekt ist, dass das Dampfpolieren Rückstände auf der Oberfläche aus dem Fertigungsverfahren beseitigt.
In der industriellen Fertigung werden Vorrichtungen, Formen, Maschinenbauteile und viele andere Komponenten mit Dampf geglättet, um die Oberflächenbeschaffenheit zu optimieren.
Bei der Fertigung von Konsumgütern hingegen geht es in erster Linie darum, ultraglatte Oberflächen zu erzielen, die einerseits die Reibung bei Kontakt mit der Haut oder anderen Produkten reduzieren und andererseits optisch punkten.
Wie schneidet das Dampfpolieren im Vergleich zum manuellen Polieren ab?
Das Dampfpolieren eignet sich in erster Linie für thermoplastische Kunststoffe. Im Unterschied dazu können manuell viele verschiedene Materialien poliert werden. Dazu zählen Kunststoffe genauso wie Hölzer und Metalle.
Wenn konventionell poliert wird, bringt die Handarbeit mit sich, dass der Vorgang länger dauert. Ein sehr hochwertiges Ergebnis ist zwar möglich, macht aber oft mehrere Arbeitsschritte notwendig.
Beim Dampfpolieren hingegen entsteht ein glattes, glasartiges und glänzendes Finish, das auch bei größeren Stückzahlen vergleichsweise schnell vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil des Dampfpolierens besteht darin, dass auch sehr komplexe Formen und Innenflächen poliert werden können.
Beim manuellen Polieren sind solche Bereiche nicht immer zu erreichen. Hinzu kommt, dass beim manuellen Polieren mit Werkzeugen und Schleifmitteln gearbeitet wird, die die Oberfläche durch Abrieb glätten. Dadurch kann sich die Geometrie des Bauteils leicht verändern.
Beim Dampfpolieren bleibt die ursprüngliche Form erhalten, weil das Glätten dadurch zustande kommt, dass die Oberfläche als Reaktion auf chemische Dämpfe schmilzt.
Was die Kosten betrifft, so sind die anfänglichen Ausgaben beim Dampfpolieren hoch. Schließlich müssen spezielle Maschinen angeschafft werden. Die Betriebskosten sind dann aber recht gering.
Hinzu kommt, dass das Dampfpolieren ein vergleichsweise schnelles Verfahren ist. Die Zeitersparnis kann auch die Produktionskosten senken. Beim klassischen Polieren ist es andersherum.
Hier sind die Anschaffungskosten für die Ausrüstung gering. Dafür sind die Betriebs- und die Arbeitskosten höher.
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Thema: Glänzende Kunststoffoberflächen mittels Dampfpolieren, Teil 2
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