Beschichtung


Unter Beschichten (englisch coating) werden Verfahren verstanden, die zum Aufbringen einer festhaftenden Schicht auf die Oberfläche eines Substrats genutzt werden. Der entsprechende Vorgang sowie die aufgetragene Schicht selbst wird auch als Beschichtung oder Coating bezeichnet. Bei einer Beschichtung kann es sich um eine dünnen Schicht oder eine dicke Schicht sowie um mehrere in sich zusammenhängende Schichten handeln, die sich am Beschichtungsverfahren und Anwendungszweck orientieren. Die Beschichtungsverfahren unterscheiden sich durch die Art der Schichtaufbringung.

Für eine gute Haftung der Schicht auf dem Substrat, einen störungsfreien Prozess, gleichmäßigen Auftrag und gute Beständigkeit der Schicht gegen Außeneinflüsse werden bei allen Beschichtungsverfahren die Substrate in der Regel vor der Beschichtung vorbehandelt. Die Ausprägung der Grenzflächenschicht ist vom Beschichtungsverfahren und der Substratvorbehandlung (Primer, Corona usw.) abhängig.

Die heutigen Beschichtungsanwendungen werden in einer Vielzahl von industriellen Prozessen eingesetzt. Darüber hinaus können die Chemie, Eigenschaften und Verhaltensweisen sowie die Funktion der Beschichtungen erhebliche Unterschiede aufweisen. Typische Beschichtungsklassen sind zu unterscheiden:

  • Beschichtungskonsistenz
    • Flüssigkeit, entweder auf Wasser- oder Lösemittelbasis
    • Feste, auf Wachs oder Pulver basierende und zugehörige Applikationsgeräte wie Walze, Vorhang, Schlitzdüse, Spray oder Injektion (nass) oder vorgewärmtes Spritzen / Spray (Wachse) und Sprühapplikation
  • Schichtdicke
    • Dünnschicht (bis zu 10 µm)
    • mittlere Dicke (bis zu 100 µm)
    • Dickschichtauftrag (> 100 µm bis über > 500 µm)
      jeweils mit typischen Feststoffgehalten von 10% bis 60%
  • Erforderliche Beschichtungen vor / nach dem Prozess (Pre-/Post Processing)
    • Reine physikalische Behandlung wie Entfernung von Wasser / Lösemittel (Trocknung) durch Verdampfung durch Wärme (IR, heiße Luft, Heizplatte / Trommel) oder elektromagnetische Energie (Hochfrequenz, Mikrowelle, aNIR) oder reduzierten Druck (Vakuumtrocknung)
    • Reine Erwärmung zur Vorbehandlung von Beschichtungen auf Wachsbasis vor dem Auftragen oder Schmelzen von thermoplastischen Pulvern.
    • Physikalische Behandlung mit zusätzlichen (chemischen) Prozessen (Aktivierungen, Vernetzung, Polymerisation, Sintern) wie Erhitzen (IR, heiße Luft, heiße Trommel / Platten, Induktion, aNIR) oder elektromagnetischer Energieübertragung (UV, Elektronenstrahl, aNIR)
  • Beschichtungsanwendungen
    • Verarbeitung vor oder nach dem Druck (z. B. Primer, OPV)
    • Funktionale Beschichtungen mit/ohne Druckverfahren (z.B. Easy-release, Barriere, Leitfähigkeit/Isolierung, Klebstoffe, Atmungsaktivität) wie strukturelle Beschichtungen (z.B. Expancell)

Darüber hinaus muss geprüft werden, auf welchen Substrattyp die spezifischen Beschichtungen aufgebracht werden müssen, wie:

  • poröse oder absorbierende Materialien (insbesondere Substrate auf Zellulosebasis)
  • nicht saugende oder vorbeschichtete Materialien
  • temperaturempfindliche, insbesondere nicht absorbierende Substrate.

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