{"id":1894,"date":"2020-03-19T10:07:56","date_gmt":"2020-03-19T09:07:56","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=1894"},"modified":"2020-03-19T11:59:30","modified_gmt":"2020-03-19T10:59:30","slug":"lack-haftfestigkeit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/lack-haftfestigkeit\/","title":{"rendered":"Haftfestigkeit von Lack"},"content":{"rendered":"

\u00ab Warum ist sie so wichtig? Wie wird sie verbessert? \u00bb<\/h2>\n

Die <\/strong>Lackierung<\/strong><\/a> eines Autos besteht im Regelfall aus vier Schichten: nach der Grundierung kommt eine F\u00fcllerschicht, darauf der Basislack und zum Abschluss der Klarlack. Diese Lackschichten sch\u00fctzen die Autokarosserie vor Witterungseinfl\u00fcssen und mechanischen Einwirkungen, wie zum Beispiel Steinschlag. Gleichzeitig ist diese Schicht sehr d\u00fcnn und mit einem Millimeter fast so d\u00fcnn wie ein menschliches Haar. Die Schichten bedingen au\u00dferdem den passenden <\/strong>Korrosionsschutz<\/strong><\/a>. Auch der Lackfilm auf Kunststoffoberfl\u00e4chen ist meist nicht viel gr\u00f6\u00dfer. Wie kann garantiert werden, dass diese zweite Haut auf einer Oberfl\u00e4che lange h\u00e4lt und worauf beruht eigentlich die Haftfestigkeit dieser Lacke?<\/strong><\/p>\n

Lack muss vielf\u00e4ltige Aufgaben erf\u00fcllen<\/h2>\n

Sch\u00f6n, farbig, gl\u00e4nzend \u2013 moderner Lack muss dem Auge gefallen. Eine der wichtigsten Funktionen ist die dekorative Funktion, die durch immer neue Farbt\u00f6ne, Pigmentierungen und Glanzeffekte erreicht wird. Fast noch wichtiger ist die Schutzfunktion – denn was n\u00fctzt die sch\u00f6nste Oberfl\u00e4chenbeschichtung, wenn sie nicht dauerhaft vor Korrosion, Verwitterung oder biologischem Abbau bewahrt. Daher spielt der Korrosionsschutz durch eine festhaftende Lackierung eine sehr gro\u00dfe Rolle, auch in Bezug auf die Werterhaltung von Werkst\u00fccken, von Geb\u00e4uden oder tragender Infrastruktur, wie beispielsweise von Br\u00fccken. Schlie\u00dflich k\u00f6nnen Lacke sehr spezielle Funktionen erf\u00fcllen.<\/p>\n

\"automobil<\/a><\/p>\n

Sie umh\u00fcllen als Elektroisolierlacke elektrische Leiter und bilden eine isolierende Schutzschicht, w\u00e4hrend sogenannte Leitlacke die genau entgegengesetzte Funktion erf\u00fcllen. Diese erzeugen Schichten, die elektrisch leitf\u00e4hig sind. Andere Speziallacke werden im Stra\u00dfennetz als Stra\u00dfenmarkierungsfarben eingesetzt und haben Signalwirkung f\u00fcr Fu\u00dfg\u00e4nger, Rad- und Autofahrer. Schwer entflammbare Oberfl\u00e4chen werden f\u00fcr Brandschutzsysteme eingesetzt und verhindern oder verz\u00f6gern zumindest die Ausbreitung von Br\u00e4nden. Die Oberfl\u00e4chenbeschichtung spielt somit nicht nur f\u00fcr den Betrachter eine wichtige Rolle, sondern \u00fcbernimmt essenzielle Aufgaben, indem sie die Eigenschaften ver\u00e4ndert.<\/p>\n

Wie entsteht die Haftfestigkeit von Lack auf verschiedenen Oberfl\u00e4chen?<\/h2>\n

An der Oberfl\u00e4che zwischen Lackfilm und Untergrund herrschen Anziehungskr\u00e4fte zwischen diesen verschiedenen Stoffen. Diese Kr\u00e4fte werden auch als Adh\u00e4sionskr\u00e4fte bezeichnet.<\/p>\n

An der Grenzfl\u00e4che zwischen den verschiedenen Phasen wirken molekulare Wechselwirkungen, die von den beiden Oberfl\u00e4chen und ihren Beschaffenheiten abh\u00e4ngen.<\/p><\/blockquote>\n

In der Oberfl\u00e4chentechnik unterschiedet man zwischen der mechanischen Adh\u00e4sion und der spezifischen Adh\u00e4sion.<\/p>\n

Mechanische Kr\u00e4fte sorgen f\u00fcr Zusammenhalt<\/h2>\n

Die mechanische Adh\u00e4sion geht davon aus, dass sich an der Oberfl\u00e4che kleine Vertiefungen und mikroskopisch kleine Poren befinden, die sich ineinander verklammern. Makroskopisch kann man diese Form der Adh\u00e4sion mit einem Klettverschluss vergleichen, bei dem die Haftfestigkeit durch genau diese Verklammerung zustande kommt.<\/p>\n

\"kunststofflackierung<\/p>\n

Mit dieser Theorie k\u00f6nnen allerdings nicht alle Haftph\u00e4nomene ausreichend beschrieben werden. So stellt sich die Frage, weshalb ein Lack auf einer glatten Metall- oder Kunststoffoberfl\u00e4che haftet. Um dieses Ph\u00e4nomen zu verstehen, muss man sich auf die molekulare Ebene begeben.<\/p>\n

Elektrostatische Anziehungskr\u00e4fte und ein Blick auf die molekulare Ebene geben weiteren Einblick in das Ph\u00e4nomen der Haftfestigkeit<\/h2>\n

Die Haftfestigkeit auf Metallen kann durch die elektrostatische Theorie von Derjagin erkl\u00e4rt werden. Die Adh\u00e4sion kommt durch Ladungsverschiebungen zustande, die zu elektrostatischer Anziehung f\u00fchren. \u00c4hnlich erkl\u00e4rt die Polarisationstheorie die Haftfestigkeit auf polaren Stoffen.<\/p>\n

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Auch hier entsteht die Anziehung durch die Polarisation der Oberfl\u00e4chenmolek\u00fcle und damit die Haftung durch elektrostatische Anziehung.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Auf unpolare Oberfl\u00e4chen lassen sich die beiden Theorien nicht anwenden. Hier geht die Diffusionstheorie davon aus, dass die Molek\u00fcle der verschiedenen Oberfl\u00e4chen zumindest teilweise ineinander diffundieren \u2013 falls sie eine gewisse chemische Affinit\u00e4t zueinander besitzen. Auch die Temperatur spielt eine Rolle. Je h\u00f6her diese ist, desto h\u00f6her ist die Eigenbewegung der beteiligten Teilchen und damit ihr Diffusionsverm\u00f6gen.<\/p>\n

\"metall-und-kunststofflackierung<\/a><\/p>\n

Die Grenzfl\u00e4chentheorie schlie\u00dflich betrachtet die Oberfl\u00e4chen aus einem thermodynamischen Blickwinkel. Danach wird die Benetzung vor allem dann erfolgreich sein, wenn der energetische Zustand an dieser Phasengrenze g\u00fcnstiger ist als im Inneren der Fl\u00fcssigkeit. Das hei\u00dft umgekehrt: eine Fl\u00fcssigkeit, beziehungsweise ein Lack, wird von einer Oberfl\u00e4che abperlen und als einzelner Tropfen oder Kugel dort bleiben, wenn dieser Zustand energetisch g\u00fcnstiger ist.<\/p>\n

Von der Theorie in die Praxis \u2013 wie kann die Haftfestigkeit von Lack verbessert werden?<\/h2>\n

Kennt man die Theorie und die Faktoren, die die Haftfestigkeit von Lack beeinflussen, kann man Untergrund und Lackfilm ideal aufeinander abstimmen. Das Ziel jeder Oberfl\u00e4chenbeschichtung<\/a> ist immer die vollst\u00e4ndige Benetzung durch die Lackierung.<\/p>\n

Rauhe Oberfl\u00e4chen erh\u00f6hen die Haftung durch mechanische Verklammerung<\/h2>\n

Die mechanische Adh\u00e4sion kann durch Aufrauen erh\u00f6ht werden. Dies kann man sich bildlich vor Augen f\u00fchren: eine h\u00f6here Oberfl\u00e4chenrauheit f\u00fchrt dazu, dass Lackmolek\u00fcle in diese feinen Strukturen eindringen, die Benetzung erh\u00f6ht und es ingesamt zur bereits angesprochenen mechanischen Verklammerung von Oberfl\u00e4che und Lackfilm kommt. Zudem wird insgesamt die effektive Grenzfl\u00e4che vergr\u00f6\u00dfert und auch damit die Haftfestigkeit verbessert.<\/p>\n

\"industrielle-auftragslackierung<\/a><\/p>\n

Damit eine vollst\u00e4ndige Benetzung stattfinden kann, ist absolute Reinheit notwendig. Sind noch kleinste Fremdk\u00f6rper auf der Oberfl\u00e4che vorhanden, so st\u00f6ren diese die Benetzung und die Oberfl\u00e4chenbeschichtung ist nicht optimal. Eine Methode, um optimal vorzubereiten, ist die Plasmabehandlung.<\/p>\n

Grenzfl\u00e4chen werden durch chemische Vorbehandlung optimal auf eine Oberfl\u00e4chenbeschichtung vorbereitet<\/h2>\n

Vor allem Kunststoffe m\u00fcssen vor der Lackierung einer Vorbehandlung unterzogen werden. Diese besitzen im Regelfall eine schlecht benetzbare, unpolare Oberfl\u00e4che. Ziel einer Oberfl\u00e4chenbehandlung muss daher sein, funktionelle Gruppen einzuf\u00fchren, die die Polarit\u00e4t der Oberfl\u00e4che erh\u00f6hen \u2013 in den meisten F\u00e4llen sind dies sauerstoffhaltige, funktionelle Gruppen.<\/p>\n

\"oberflaechenvorbehandlung\"<\/a><\/p>\n

Die am h\u00e4ufigsten eingesetzten Verfahren der Oberfl\u00e4chentechnik sind das Beflammen, die Corona-Behandlung, die Plasmaaktivierung sowie die Fluorierung:<\/p>\n