Beim PVC-Beschichten wird ein geeignetes Bauteil mit einer geschlossenen Schicht aus Weich-PVC ummantelt und bildet eine funktionale Oberfläche des Bauteils. Das Beschichten ist damit eine Abwandlung des Tauchprozesses: Während beim Tauchverfahren ein erhitzter Tauchkern mit PVC beschichtet und die entstandene PVC-Haut anschließend als eigenständiges Tauchteil abgezogen wird, verbleibt beim Beschichten die PVC-Schicht auf dem zu beschichtenden Werkstück.
Für ein gutes Beschichtungsergebnis sollten die zu beschichtenden Bereiche der beigestellten Bauteile bei der Anlieferung frei von Verschmutzungen, Öl und Fett sein. Sind die Bauteile nicht entsprechend sauber, kann HAMCO die erforderliche Reinigung und Vorbereitung übernehmen. Eine saubere Oberfläche ist wichtig, da Verunreinigungen die Haftung der PVC-Schicht beeinträchtigen können.
Für die vollständige Beschichtung eines Bauteils oder die gezielte Beschichtung einzelner Bauteilbereiche kann eine spezielle Werkstückaufnahme erforderlich sein. Sie stellt sicher, dass das Bauteil während des Eintauchvorgangs in der vorgesehenen Position gehalten wird, wenn dessen Lage beim Eintauchen Einfluss auf das Beschichtungsergebnis hat. Je nach Bauteilgeometrie kann das Bauteil dabei an der Werkstückaufnahme aufgehängt oder angeschraubt werden.
Beim Eintauchen des erhitzten Bauteils bildet sich auf dessen Oberfläche eine PVC-Schicht. Die Schichtdicke wird dabei unter anderem durch die Temperatur des Bauteils, die Verweilzeit im Tauchbad und die Viskosität des verwendeten PVC-Plastisols beeinflusst.
Je nach eingesetzter Covytec®-Type wird ein Plastisol mit der jeweiligen Rezeptur verarbeitet. Die Eigenschaften der verschiedenen Covytec®-Typen und die zugehörigen Werkstoffdatenblätter finden Sie auf unserer Übersichtsseite zu Covytec®.
Eine über das gesamte Bauteil gleichmäßige Schichtdicke lässt sich beim Tauchbeschichten jedoch grundsätzlich nicht erreichen. Der Bereich des Bauteils, der zuerst in das Plastisol eintaucht und beim Herausziehen zuletzt aus dem Tauchbad austritt, weist in der Regel eine größere Schichtdicke auf als der Beschichtungsrand. Während des Herausziehens kann überschüssiges Plastisol ablaufen, wodurch sich die Schichtdicke über die Beschichtung hinweg verändert.
Auch die Geometrie des Bauteils beeinflusst die Verteilung des PVCs. Kanten, Übergänge, Radien, Vertiefungen und andere geometrische Besonderheiten können zu Materialanhäufungen oder zu Bereichen mit geringerer Schichtdicke führen. Diese Unterschiede sind verfahrensbedingt und müssen bei der Auslegung und Beurteilung der Beschichtung berücksichtigt werden.
Nach dem Austauchen und Abtropfen des überschüssigen Weich-PVC-Plastisols wird das beschichtete Bauteil gemeinsam mit der Werkstückaufnahme erneut erwärmt. Bei dieser Wärmebehandlung geliert das PVC vollständig und erreicht die für den jeweiligen Werkstoff charakteristischen gummielastischen Eigenschaften.
Nach dem Abkühlen kann das beschichtete Bauteil, falls erforderlich, nachgearbeitet oder bedruckt werden. Funktionsflächen, die aus verfahrenstechnischen Gründen zunächst mitbeschichtet werden müssen, können anschließend wieder freigeschnitten werden, sofern ihre Funktion eine unbeschichtete Oberfläche erfordert. Das Freischneiden erfolgt je nach Geometrie und Anforderung mit einer Stanze, einer Schneidlehre oder einem manuell geführten Messer.
Die dabei entstehende Schnittkante unterscheidet sich vom Beschichtungsrand. Während der Beschichtungsrand durch den Verlauf des Plastisols entsteht und entsprechend abgerundet ist, ist die Schnittkante scharfkantig. Beim manuell geführten Messerschnitt kann zudem ein unruhiger Verlauf der Schnittkante entstehen.
Beim Eintauchen des Bauteils rollt das zähe PVC-Plastisol bildlich gesprochen bis zum Erreichen der maximalen Eintauchtiefe entlang der Metalloberfläche. Beim Austauchen des Bauteils läuft das überschüssige Plastisol an der bereits gebildeten PVC-Schicht ab. An der Stelle, an der das Eintauchen endet, bildet sich der Beschichtungsrand mit einem abgerundeten Übergang zur unbeschichteten Metalloberfläche.
Durch die Form des Beschichtungsrandes kann mit einem dünnen Gegenstand unter die PVC-Schicht gelangt und der Rand insbesondere bei geringen Härtegraden des Weich-PVC vom Bauteil angehoben werden. Ist eine solche Ablösbarkeit nicht gewünscht, kann der betreffende Bereich vor dem Beschichten mit einem Haftvermittler, dem sogenannten Primer, vorbehandelt werden. Da der Primer auf der Metalloberfläche deutlich sichtbar sein kann, wird der Beschichtungsbereich so ausgelegt, dass der PVC-Beschichtungsrand den Primerbereich geringfügig überdeckt. Dadurch bleibt der Primer nach dem Beschichten möglichst vollständig unter der PVC-Schicht verborgen.
Der Haftvermittler sorgt für eine sehr feste Verbindung zwischen Bauteiloberfläche und PVC-Schicht. Er kann gezielt partiell auf Stellen aufgetragen werden, an denen beispielsweise Torsionskräfte zu erwarten sind und eine hohe Verdrehsicherheit erforderlich ist.
Besonders gut geeignet sind Bauteile aus Werkstoffen, die die erforderliche Wärmeenergie aufnehmen, während des Beschichtungsvorgangs ausreichend speichern und nur langsam wieder abgeben können. In der industriellen Praxis trifft dies vor allem auf metallische Bauteile zu.
Beschichtet werden unter anderem Bauteile aus Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und Messing sowie Glas und weitere geeignete Werkstoffe.
Auch wärmeformbeständige Kunststoffe können grundsätzlich beschichtet werden. Bei Kunststoffteilen muss jedoch geprüft werden, ob sie den erforderlichen Prozesstemperaturen standhalten.
Sehr dünne Konstruktionsteile können die erforderliche Wärmeenergie nicht in gleicher Weise speichern wie massivere Werkstücke und kühlen während des Beschichtungsvorgangs schneller ab. Insbesondere an der Stirnfläche dünner Bleche kleiner 0,8mm kann dadurch keine ausreichende Schichtdicke aufgebaut werden, sodass die Beschichtung dort unvollständig ausfallen kann. Im Zweifelsfall sollte die Eignung anhand einer Probebeschichtung geprüft werden.
Für ein gutes Beschichtungsergebnis müssen die zu beschichtenden Bereiche sauber und frei von Öl- und Fettrückständen sein. Desweitern ist eine technisch glatte, jedoch nicht polierte Oberfläche für die Beschichtung grundsätzlich geeignet. Für eine möglichst gute Haftung empfiehlt sich insbesondere bei metallischen Bauteilen eine geeignete mechanische Vorbehandlung, beispielsweise durch Sand- oder Glasperlenstrahlen.
Bei besonderen Oberflächen, Vorbeschichtungen oder verzinkten Bauteilen muss die Eignung für die PVC-Beschichtung im praktischen Versuch geprüft werden. Die Qualität der Oberflächenvorbehandlung hat einen wesentlichen Einfluss auf das spätere Beschichtungsergebnis.
Die Eigenschaften der fertigen Beschichtung werden wesentlich durch den verwendeten Covytec®-Werkstoff bestimmt. Härte, Abriebfestigkeit, Dämpfung, Rutschhemmung und weitere Eigenschaften können gezielt an die Anwendung angepasst werden.
Für besondere Anforderungen stehen unter anderem Werkstoffe mit erhöhter UV-Beständigkeit, ESD-Eigenschaften, Detektierbarkeit oder erhöhter Temperaturbeständigkeit zur Verfügung. Auch spezielle Werkstofftypen für medizinische, therapeutische und lebensmittelbezogene Anwendungen sind verfügbar.
Die Auswahl des geeigneten Werkstoffs sollte deshalb nicht allein anhand von Farbe oder Härte erfolgen, sondern anhand der tatsächlichen Anforderungen an das fertige Bauteil.
Weitere Informationen zu Konstruktionshinweisen, Haftvermittlern, Farbeinflüssen und den Anforderungen an die Oberfläche finden Sie im ausführlichen Wissensbereich unserer Produktseite Beschichtungen.
HAMCO führt die PVC-Beschichtung mit einem salzfreien Wärmeträgersystem durch. Auf den Einsatz von Lithiumnitrat oder Kaliumnitrat wird dabei verzichtet.
Dadurch entstehen besonders saubere Bauteilbeschichtungen. Gleichzeitig werden Arbeitssicherheit und die spätere Weiterverwertung der hochwertigen PVC-Materialien erleichtert.
Da Bauteilgeometrie, Werkstoff, Oberfläche und gewünschte Beschichtungseigenschaften das Ergebnis beeinflussen, empfiehlt sich bei neuen Anwendungen eine Probebeschichtung.
Dabei können Schichtaufbau, Haftung, Oberflächenbild und funktionale Eigenschaften unter realen Bedingungen beurteilt und die Prozessparameter für eine spätere Serienfertigung festgelegt werden.
HAMCO unterstützt Kunden dabei von der Beurteilung des Bauteils über die Auswahl des geeigneten PVC-Werkstoffs bis zur Serienfertigung.
Jetzt wissen Sie, wie das PVC-Beschichtungsverfahren funktioniert. Die entscheidende Frage für Ihr Bauteil lautet jedoch: Ist die PVC-Beschichtung auch die richtige Lösung für Ihre Anwendung? HAMCO unterstützt Sie bei der Auswahl und Umsetzung geeigneter Beschichtungslösungen – von der Beurteilung des Bauteils und der gewünschten Funktion über die Auswahl des geeigneten PVC-Werkstoffs bis zur Beschichtung und Serienfertigung. Erfahren Sie mehr über das Leistungsangebot von HAMCO.
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