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Welche Oberflächenbehandlungen gibt es?
Und welche Beschriftungsverfahren sind passend?
Oft werden wir von unseren Kunden gefragt, welche Beschriftungstechnik für ihre Bauteile die beste Lösung ist. Die Antwort ist nicht immer einfach, denn es kommt beim Beschriften immer auf die Oberfläche an. Sind die Teile lackiert, eloxiert, PVD-beschichtet oder zum Beispiel pulverbeschichtet.
In diesem Beitrag erläutern wir das Eloxieren, die PVD-Beschichtung, die Lackierung und die Pulverbeschichtung auf Metallen und mit welchen Verfahren die Beschriftung möglich und wirtschaftlich ist. Diese wollen wir im Folgenden genauer vorstellen. Zunächst klären wir eine grundlegende Frage:
Starten wir mit dem Eloxieren von Aluminium
Was ist eloxieren?
Bei diesem Verfahren, das nur bei Aluminium zur Anwendung kommt, gibt es eine Besonderheit. Hier wird keine Schicht aufgetragen, sondern die oberste Schicht des Aluminiums wird durch kontrollierte Oxidation umgewandelt.
Warum eloxiert man eine Oberfläche?
Die Eloxal-Schicht dient nicht nur als Schutz der Oberfläche gegen Korrosion, sondern kann auch eingefärbt werden, um das Aussehen des Materials zu veredeln. Eloxierte Oberflächen sind außerdem nicht leitfähig und fungieren als Widerstand.
Wie funktioniert eloxieren?
1. Vorbehandeln
Das Material wird gereinigt, um eine staub- und fettfreie Oberfläche zu schaffen.
2. Eloxieren
Beim Eloxieren werden Aluminiumteile in ein Elektrolyt (Oxal- oder Schwefelsäure) getaucht. Nun wird eine positive Spannung an den Bauteilen erzeugt, dies geschieht durch die Verbindung mit einer Gleichstromquelle. Als Gegenpol dient meist eine Platte aus Blei, die nicht mit dem Elektrolyt reagiert. Wenn der Strom fließt, wird die Flüssigkeit zersetzt. Hierbei entsteht eine Reaktion, bei dieser der Sauerstoff eine Oxidschicht auf der Oberfläche des Aluminiums bildet.
3. Einfärben
Bei der Oxidation entstehen in der Oberfläche des Materials feine Poren, die mit Farbstoffen, die in einer Flüssigkeit gelöst sind, gefüllt werden. Im Anschluss werden die Bauteile in demineralisiertem Wasser gekocht, die Poren sind dann versiegelt und der Prozess ist abgeschlossen.
Wie kann man eloxierte Teile beschriften?
Eloxiertes Aluminium kann vielseitig beschriftet werden. Bei uns haben wir die Möglichkeit die Oberfläche so vorzubehandeln, dass sie mit dem UV-LED Digitaldruck, mit dem Tampondruck sowie mit dem Siebdruck gekennzeichnet werden kann. Bei diesen Verfahren kann jeder gewünschte Farbton erzeugt werden.
Die besten und dauerhaftesten Ergebnisse erzielt man auf der Eloxal-Schicht jedoch mit der Laserbeschriftung. Die Beschriftung mit dem Laser ist nahezu unverwüstlich, brillant und strahlend weiß, was einen hervorragenden Kontrast darstellt.
Diese Technik (Lasergravur) empfehlen wir all unseren Kunden, die keine farbige Kennzeichnung ihrer Produkte benötigen und eine abriebfeste Beschriftung wünschen.
Weiter geht es mit der PVD-Beschichtung
Was ist eine PVD-Beschichtung?
Die physikalische Gasphasenabscheidung (englisch physical vapor deposition, kurz PVD) bezeichnet ein Beschichtungsverfahren, bei dem in einem luftleeren Raum, Gasförmiges Material an einem Festen Körper kondensiert, eine Schicht bildet und sich mit dem festen Körper verbindet.
Warum wird eine Oberfläche PVD beschichtet?
Ähnlich wie bei anderen Beschichtungsmethoden wird hier das Ziel verfolgt, die Oberfläche widerstandsfähiger gegen Äußere Einflüsse, wie Korrosion und Mechanische Beanspruchung zu machen. Je nachdem was man für ein Beschichtungsmaterial benutzt, können auch Farben erzeugt werden, die das optische Bild verbessern. Mit dieser Beschichtungstechnik kann auch die elektrische Leitfähigkeit verbessert werden.
Wie funktioniert PVD-beschichten eigentlich?
1. Verdampfen
Das Material, dass aufgetragen werden soll, wird bis zum Siedepunkt erhitzt, hierbei lösen sich Atome oder Moleküle, die dann durch eine Vakuumkammer wandern.
2. Verbinden
Durch die richtige Anordnung der Hitzequelle trifft der Materialdampf auf die kühlere Oberfläche der Bauteile und schlägt sich dort nieder, es entsteht eine Kondensation. Die Atome oder Moleküle lagern sich auf der Oberfläche ab und dringen in diese ein.
3. Abkühlen / Trocknen
Beim Abkühlen der Bauteile trocknet die aufgedampfte Schicht und die Veredelung ist abgeschlossen.
Welche Materialien werden zum PVD-Beschichten verwendet?
Als Beschichtungsmaterial können fast alle Metalle wie z.B. Gold, Silber, Kupfer und Titan verwendet werden. Häufig findet diese Beschichtungstechnik bei Stählen und Hartmetallen Verwendung.
Können PVD-beschichtete Teile beschriftet werden?
Ganz klar, Ja! Wir können die PVD-Oberfläche mit allen Drucktechniken sowie mit dem Laserverfahren (Lasergravur bzw. Farbabtrag) beschriften. Wie bei den eloxierten Oberflächen haben wir auch hier verschiedene Methoden, um die Bauteile vorzubehandeln (ohne die Funktion der Schutzschicht zu beeinträchtigen) um die beste Haftung unserer Druckfarben zu gewährleisten. Auch hier greifen wir beim Druck auf den Tampondruck, Siebdruck und UV-LED Digitaldruck zurück.
Kommen wir nun zum Lackieren
Was ist lackieren?
Beim Lackieren, das sicherlich bekannteste Verfahren, wird ein flüssiger Stoff dünn auf die Oberfläche aufgetragen und durch Ausdampfen oder Einbrennen zu einem festen Film aufgebaut.
Warum lackiert man eine Oberfläche?
Die Hauptaufgaben einer Lackierung sind der Schutz des Untergrundes gegen Umwelteinflüsse, Dekoration (bestimmte Farbeffekte, glänzend oder matt) und die Funktionalität wie z.B. elektrische Leitfähigkeit.
Wie funktioniert lackieren?
1. Vorbehandeln
Die zu lackierende Oberfläche wird gereinigt um Staub, Fett und Verschmutzungen zu entfernen und anschließend mit einer Grundierung behandelt, die aufgepinselt oder gesprüht wird.
2. Lackieren
Ist die Grundierung getrocknet, wird die eigentliche Lackschicht aufgebracht. Diese wird entweder mit einem Pinsel, einer Sprühdose oder Sprühpistole gleichmäßig auf das Bauteil aufgetragen. Lacke setzen sich in der Regel aus mehreren Komponenten zusammen, wie z.B. härtende Öle, Harze, Pigmente und Füllstoffe.
3. Trocknen
Bei der Trocknung der Lackschicht werden die lackierten Teile entweder bei Raumtemperatur gelagert, um die flüchtigen Stoffe der Außenschicht abzudampfen oder der Lack wird in einer Trockenkammer mit höheren Temperaturen ausgehärtet.
Und zu guter Letzt die Pulverbeschichtung
Durch die hohe Wiederholgenauigkeit und die robusten Eigenschaften dieser Beschichtung wird das Pulverbeschichten in der Industrie gerne angewandt.
Was ist pulverbeschichten?
Eine Pulverwolke wird über eine Sprühpistole auf ein Bauteil gesprüht. Durch elektrische Anziehung haftet das Pulver auf der Oberfläche und wird danach in einem Ofen eingebrannt.
Warum wird eine Oberfläche pulverbeschichtet?
Die Gründe sind ähnlich wie beim Lackieren, vor allem, um das darunterliegende Metall zu schützen. Außerdem hat diese Technik auch einen dekorativen Effekt, man kann dem Pulver verschiedene Stoffe beimischen, um eine Struktur zu erhalten, es kann matt oder glänzend gepulvert werden oder man kann eine Metallic- oder Glitter-Optik erzeugen.
Wie funktioniert pulverbeschichten?
1. Vorbehandeln
Dazu muss das Werkstück von Staub, Zunder, Rost, Fett und Schmutz befreit werden
2. Beschichten
Die Pulversprühpistole erzeugt eine elektrisch geladen Pulverwolke, die auf ein geerdetes Bauteil gesprüht wird. Die elektrostatische Anziehung sorgt dafür, dass das Pulver von der Oberfläche angezogen wird und dort anhaftet.
3. Vernetzung und Trocknung
Das Vernetzen der Pulverlackschicht erfolgt in einem Ofen oder Trockner bei Temperaturen zwischen 110 und 250 °C. Die Verweildauer des Werkstücks im Ofen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Dicke des Werkstücks. Mit dem Pulverbeschichten werden Schichtdicken zwischen 60 und 120 Mikrometern erzeugt.
Wie kann man lackierte und pulverbeschichtete Teile beschriften?
Für die Oberflächenbehandlungen Lackieren und Pulverbeschichten gilt im Bezug auf die Beschriftung bzw. Bedruckung der Bauteile das Gleiche, wie bereits oben beschieben. Diese Teile lassen sich sehr gut im Siebdruck, Tampondruck und UV-LED Digitaldruck farbig bedrucken. Hier wird eine sehr gute Haftung und Brillanz erzeugt und es sind nahezu alle Farben möglich.
Bei der Laserbeschriftung wird die schützende Schicht abgetragen und die Bauteile sollten danach noch mit einem Klarlack behandelt werden, um die Korrosion des Untergrundes zu verhindern.
Unser Fazit
Es gibt für jedes Material und jede Oberflächenveredelung das geeignete Beschriftungsverfahren. Diese Aspekte sollten allerdings schon bei der Entwicklung berücksichtigt werden. Gerne helfen wir Ihnen all diese Dinge im Vorhinein zu klären.
Rufen Sie uns einfach an, wir stehen Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Seite.
Wir beraten Sie gerne!
Benjamin Völlinger
M.A. Marketing & Sales
Inhaber
0721 957974-02
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