PFAS-freie Antihaftbeschichtung für Spritzgießwerkzeuge

Ultra^PLAS®-Werkzeugbeschichtungen verbinden mehrere Eigenschaften, die im Spritzgussprozess entscheidend sind:

Geringe Oberflächenenergie:

Ultra^PLAS®-Trennschichten weisen sehr niedrige Oberflächenenergien von etwa 20-28 mJ m^-2 auf. Diese Werte liegen deutlich unter den Oberflächenenergien von Thermoplasten und ihren internen Trennmitteln. Dadurch wird die Adhäsion zwischen Werkzeugoberfläche und Kunststoffschmelze zuverlässig reduziert. Dies ist ein wesentlicher Hebel für die Minimierung von Entformungskräften und ein stabiles Trennverhalten im Prozess.

Hohe mechanische Stabilität:

Die Plasmatechnik ermöglicht sehr hohe Vernetzungsdichten. Die Beschichtungen sind entsprechend hart und abriebfest (bis zu 800 HV, bzw. Mohs-Härte 6). Dadurch bleiben die Trenneigenschaften auch bei mechanischer Beanspruchung und aggressiven Reinigungsprozessen erhalten. Das ist besonders relevant, wenn Oberflächen regelmäßig gereinigt oder in anspruchsvollen Serienprozessen eingesetzt werden.

Sehr geringe Schichtdicke und Konturentreue:

Ultra^PLAS®-Beschichtungen werden mit Schichtdicken von <300 nm abgeschieden. Sie sind amorph und daher besonders glatt (<o.5 nm Ra). Werkzeugmaße, Politurgrade und Mikrostrukturen bleiben dadurch unverändert. Selbst nanoskalige Strukturen oder hochglänzende Oberflächen werden vollständig und ohne Verfälschung abgebildet.

Chemische Beständigkeit und Temperaturstabilität:

Die Schichten sind gegenüber Kunststoffschmelzen chemisch stabil und auch bei höchsten Werkzeugoberflächentemperaturen beständig. Der Wärmeübergang wird nicht verändert. Damit eignen sie sich auch für anspruchsvolle Hochleistungskunststoffe und Prozesse mit engen Temperaturfenstern.

Übertragsfrei und PFAS-frei:

Ultra^PLAS®-Trennschichten sind fest mit der Werkzeugoberfläche verbunden und übertragen sich nicht auf die Formteile. Im Gegensatz zu klassischen Trennhilfen verbrauchen sie sich nicht und kontaminieren weder Werkzeug noch Bauteil. Damit stellen sie eine PFAS-freie Alternative für anspruchsvolle Anwendungen dar, auch in Bereichen mit erhöhten regulatorischen Anforderungen wie Medizintechnik oder Lebensmittelanwendungen.

Wirkprinzip an der Grenzfläche:

Ultra^PLAS® wirkt primär über die gezielte Reduktion der Adhäsion zwischen Werkzeug und Kunststoff. Abhängig von Material, Additivsystem und Prozessbedingungen können zusätzlich Selbstreinigungseffekte auftreten. Dabei werden aufkommende Beläge beim Entformen vom Werkzeug gelöst und mit dem Bauteil abgeführt. Das Wirkprinzip basiert damit nicht auf einem kurzfristigen Trennmittel, sondern auf einer stabil eingestellten Grenzfläche mit reproduzierbaren Eigenschaften.

Konventionelle Trennhilfen auf Basis von Silikonen, Festschmierstoffen oder PTFE-haltigen Lösungen erzielen ihre Wirkung in der Regel durch eine dünne, aber weiche Oberflächenschicht. Diese kann sich unter Prozess- oder Reinigungsbedingungen verbrauchen, auf das Bauteil übertragen werden oder nur mit speziellen Basisschichten und Texturierungen zuverlässig funktionieren.

Ultra^PLAS®-PECVD-Trennschichten sind dagegen:

• fest mit der Werkzeugoberfläche verbunden
• dauerhaft stabil
• übertragsfrei
• konturentreu

Dadurch eignen sie sich für sämtliche Trennaufgaben, bei denen klassische Systeme an ihre Grenzen stoßen.

Ultra^PLAS® ist besonders interessant für:

• Prozesse mit hohen Entformungskräften
• Anwendungen mit Belagsbildung
• hochglänzende Werkzeugoberflächen
• mikrostrukturierte und funktionale Oberflächen
• technische Kunststoffbauteile
• regulierte Bereiche wie Medizintechnik oder die Lebensmittelbranche

Mit Ultra^PLAS® stehen plasmabasierte PECVD-Trennschichten zur Verfügung, die Antihaft-Wirkung, Härte, chemische Beständigkeit und Konturtreue in einer Technologie vereinen. Dadurch lassen sich Entformungseigenschaften stabilisieren, Beläge reduzieren und anspruchsvolle Oberflächen prozesssicher herstellen.

Wer klassische Trennsysteme ersetzen möchte, erhält mit Ultra^PLAS® eine robuste und übertragsfreie Alternative für komplexe Anwendungen.