![\"metall-und-kunststofflackierung-funktionale-oberflaechen\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/metall-und-kunststofflackierung.jpg\" "\\"Metall-")
<\/a><\/p>\nTypische Aufgaben f\u00fcr funktionale Oberfl\u00e4chen<\/h2>\n
Die m\u00f6glichen Wechselwirkungen zwischen Oberfl\u00e4chen und der angrenzenden Umgebung sind \u00e4u\u00dferst vielf\u00e4ltig. Fast alles, was Physik, Chemie und Biologie zu bieten haben, ist hier zu finden. Wichtige Aufgaben funktionaler Beschichtungen umfassen:<\/p>\n
- \n
- Oberfl\u00e4chenschutz gegen mechanische und chemische Einfl\u00fcsse<\/li>\n
- Korrosionsschutz<\/a> f\u00fcr metallische Werkstoffe<\/li>\n
- Verschlei\u00dfschutz zur Verl\u00e4ngerung der Lebensdauer<\/li>\n
- Schutz vor ungewollten Ablagerungen (Antihaftbeschichtungen gegen Verschmutzung, Vereisung, Niederschlagen von Feuchtigkeit)<\/li>\n
- Schutz vor mikrobiologischer Besiedlung durch Bakterien, Algen oder Pilze<\/li>\n<\/ul>\n
Verbesserung der Haftf\u00e4higkeit durch funktionelle Beschichtungen<\/h2>\n
Funktionale Oberfl\u00e4chen entstehen meistens durch eine Schicht aus Werkstoffen, die die geforderten Eigenschaften mitbringen. In vielen F\u00e4llen werden mehrere Schichten ben\u00f6tigt, die unterschiedliche Aufgaben erf\u00fcllen. Es muss sichergestellt werden, dass alle funktionalen Beschichtungen fest haften und die gesamte Oberfl\u00e4che oder vorgesehene Oberfl\u00e4chenbereiche vollst\u00e4ndig bedecken. Die Oberfl\u00e4chenaktivierung<\/a> spielt hierbei eine entscheidende Rolle.<\/p>\n
![\"Beschichtungstechniken-funktionale-oberflaechen\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Beschichtungstechniken.jpg\" "\\"Beschichtungstechniken\\"")
\u00a9 Imaging L \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n <\/p>\n
Beispiele f\u00fcr die Vorbereitung funktionaler Oberfl\u00e4chen:<\/p>\n
- \n
- Herstellen einer geeigneten Oberfl\u00e4chenstruktur (Aufrauen, Schleifen)<\/li>\n
- Erzeugung von Konversionsschichten<\/a> (Phosphatieren, Chromatieren)<\/li>\n
- Verringerung der Oberfl\u00e4chenspannung f\u00fcr gute Benetzbarkeit<\/li>\n
- Metallisierung von Kunststoffen, Glas oder Keramik zum Beispiel zur Vorbereitung auf eine galvanische Beschichtung<\/a> oder Lackierverfahren<\/a> wie die kathodische Tauchlackierung<\/li>\n
- F\u00f6rderung der mikrobiellen Besiedlung f\u00fcr biotechnologische Verfahren<\/li>\n<\/ul>\n
Erzeugung spezieller Gebrauchseigenschaften durch funktionale Beschichtungen<\/h2>\n
Funktionelle Schichten werden immer h\u00e4ufiger eingesetzt, um spezielle Gebrauchseigenschaften hervorzubringen. Dabei nutzt man die Reaktion von Stoffen auf physikalische oder chemische Einfl\u00fcsse. Beispiele f\u00fcr die Funktionen, die von funktionalen Oberfl\u00e4chenschichten \u00fcbernommen werden:<\/p>\n
![\"Wassertropfen-Oberfl\u00e4chenspannung\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2026\/12\/Wassertropfen-Oberflaechenspannung.jpg\")
<\/p>\n- \n
- Verst\u00e4rken oder Herstellen der elektrischen Leitf\u00e4higkeit (Widerstand elektrischer Kontakte verringern, elektrostatische Aufladung vermeiden, Touchdisplays herstellen)<\/li>\n
- elektrische Isolierung<\/li>\n
- Verringerung von reibungsbedingten Energieverlusten<\/li>\n
- Verst\u00e4rkung der Reibung, um Aus- oder Abrutschen zu vermeiden<\/li>\n
- Verhindern, dass Gase oder D\u00e4mpfe eindringen bzw. entweichen (Barriereschichten)<\/li>\n
- Ausr\u00fcstung von Membranen zur Stofftrennung (Ultrafiltration, Umkehrosmose)<\/li>\n
- Verhindern von Lichtreflexion (Entspiegelung)<\/li>\n
- Verspiegeln f\u00fcr verbesserte Licht- und W\u00e4rmereflektion<\/li>\n
- Sensoroberfl\u00e4chen zur Bestimmung von chemischen Substanzen in Stoffgemischen f\u00fcr die Prozessteuerung und Qualit\u00e4tssicherung<\/li>\n
- Anzeige von Temperatur\u00e4nderungen durch Farbwechsel
![\"konversionsverfahren-funktionale-oberflaechen\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/konversionsverfahren.jpg\" "\\"Konversionsverfahren\\"")
<\/a><\/li>\n<\/ul>\nBeschichtungstechniken f\u00fcr funktionale Oberfl\u00e4chen<\/h2>\n
Die Oberfl\u00e4chentechnik unterscheidet bei der Erzeugung funktionaler Beschichtungen zwischen nasschemischen Verfahren und Gasphasenverfahren. Bei nasschemischen Verfahren liegen die Beschichtungsstoffe in fl\u00fcssiger Form vor. Schmelzen, L\u00f6sungen, Emulsionen (Tr\u00f6pfchen in Fl\u00fcssigkeit) oder Suspensionen (Feststoffpartikel in Fl\u00fcssigkeit) werden auf die Werkstoffoberfl\u00e4chen aufgetragen oder aufgespritzt. Alternativ werden die zu beschichtenden Teile in die Fl\u00fcssigkeit getaucht. Gasphasenverfahren nutzen das Bestreben von gasf\u00f6rmigen Stoffen aus, sich im Raum gleichm\u00e4\u00dfig zu verteilen. Dadurch lassen sich sehr d\u00fcnne funktionelle Beschichtungen im Nanometerbereich erzeugen.<\/p>\n
Nasschemische Verfahren f\u00fcr funktionelle Beschichtungen<\/h2>\n
Zu den nasschemischen Verfahren, mit denen funktionelle Schichten erzeugt werden, z\u00e4hlen das Lackieren, die Erzeugung von Konversionsschichten<\/a> und die Galvanisierung. Beim Lackieren sind die schichtbildenden Stoffe in einer Fl\u00fcssigkeit fein verteilt. Nach dem Auftragen verdunstet die Fl\u00fcssigkeit und hinterl\u00e4sst eine feste Schicht. Neben dem Korrosionsschutz<\/a> und der Dekoration lassen sich auf diese Weise funktionale Oberfl\u00e4chen erzeugen, die die Gleiteigenschaften von Oberfl\u00e4chenpaarungen verbessern, einen Temperaturwechsel anzeigen oder vor Verschlei\u00df sch\u00fctzen.<\/p>\n
Konversionsschichten<\/a> entstehen, wenn sich Substanzen mit dem Grundmaterial zu neuen chemischen Verbindungen umsetzen. Diese funktionalen Beschichtungen verbessern die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/a> und dienen als Haftvermittler f\u00fcr nachfolgende Lackierprozesse. W\u00e4hrend der Galvanisierung scheiden sich Metallionen aus einer Salzl\u00f6sung auf dem Grundmaterial ab. Das Verfahren dient der Veredelung von Metallen und dem Korrosionsschutz. H\u00e4ufig angewendet werden das Vergolden, das Versilbern, das Verkupfern, das Verchromen und das Verzinken.<\/p>\n
![\"korrosionsschutz-funktionale-oberflaechen\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/korrosionsschutz.jpg\" "\\"Korrosionsschutz\\"")
<\/a><\/p>\nGasphasenverfahren zur Erzeugung funktionaler Oberfl\u00e4chen<\/h2>\n
Bei den Gasphasenverfahren unterscheidet man zwischen der chemischen Gasphasenabscheidung (englisch: chemical vapour deposition, abgek\u00fcrzt CVD) der physikalischen Gasphasenabscheidung (englisch: physical vapour deposition, abgek\u00fcrzt PVD) und den plasmaunterst\u00fctzten Verfahren. Diese Techniken erm\u00f6glichen die Herstellung besonders pr\u00e4ziser funktionaler Beschichtungen.<\/p>\n
Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)<\/h3>\n
Die chemische Gasphasenabscheidung erfolgt in einem geschlossenen Reaktionsbeh\u00e4lter, der das zu beschichtende Bauteil, den Beschichtungsstoff und ein Tr\u00e4gergas enth\u00e4lt. Der Beschichtungsstoff und das Tr\u00e4gergas regieren miteinander zu einem gasf\u00f6rmigen Zwischenprodukt. Das Gas verteilt sich gleichm\u00e4\u00dfig im Beh\u00e4lter.<\/p>\n
\n
Trifft es auf die Bauteiloberfl\u00e4che, zerf\u00e4llt die Verbindung. Die Teilchen des Beschichtungsstoffs werden freigesetzt. Es baut sich eine funktionelle Schicht auf, die in Bauteiln\u00e4he aus einem Gemisch aus Grund- und Beschichtungsstoff besteht. Nach au\u00dfen nimmt der Anteil des Grundmaterials in der funktionalen Beschichtung ab.<\/p>\n<\/blockquote>\n
![\"\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/pulverbeschichtung-automobilbau.jpg\")
\u00a9 Chris Tefme \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n <\/p>\n
Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)<\/h3>\n
Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung wird der Beschichtungsstoff im Hochvakuum verdampft. Das Hochvakuum ist erforderlich, um chemische Reaktionen des Dampfes mit der Luft zu verhindern. Die W\u00e4rmezufuhr erfolgt in der Regel \u00fcber eine elektrische Widerstandsheizung oder durch einen Elektronenstrahl. Auf diese Weise lassen sich funktionale Oberfl\u00e4chen erzeugen, die aus unterschiedlichen Stoffen zusammengesetzt sind.<\/p>\n
Plasmaunterst\u00fctzte Beschichtungsverfahren<\/h3>\n
Plasma ist ein gasartiger Stoff, der nicht aus Molek\u00fclen oder Atomen sondern aus Ionen, Elektronen und Bruchst\u00fccken von Molek\u00fclen besteht. Es kann kalt sein, wie zum Beispiel in Leuchtstoffr\u00f6hren oder hei\u00df, wie beispielsweise in einer Flamme. Erzeugt wird es durch den Eintrag von Energie in ein Gas. Energiequellen sind Lichtb\u00f6gen, hohe elektrische Feldst\u00e4rken oder starke Magnetfelder. Die plasmaunterst\u00fctzten Beschichtungstechniken bieten ein breites Anwendungsfeld f\u00fcr die Erzeugung funktionaler Oberfl\u00e4chen, weil sie sich einerseits durch die Gaszusammensetzung und andererseits durch die elektrischen Gr\u00f6\u00dfen der Energiequelle in einem weiten Bereich einstellen lassen.<\/p>\n
![\"industrielle-teilereinigung\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/industrielle-teilereinigung.jpg\" "\\"Industrielle")
<\/a><\/p>\n\u00dcber das Plasma lassen sich Werkstoffe chemisch oder physikalisch beschichten, die den hohen Temperaturen bei anderen Verfahren nicht standhalten. Die Anwendungsgebiete der plasmaunterst\u00fctzen Oberfl\u00e4chentechnik reichen von der Vorbehandlung zur Verbesserung der Haftung nachfolgender funktionaler Beschichtungen \u00fcber die Erzeugung definierter Oberfl\u00e4chenstrukturen, die Reinigung<\/a> und Desinfektion<\/a> bis zur Abscheidung unterschiedlichster Schichten. Mit Hilfe von Plasma erzeugte funktionale Oberfl\u00e4chen k\u00f6nnen zum Beispiel Schutz vor Witterungseinfl\u00fcssen, Korrosion und Verschmutzung bieten und das Benetzungsverhalten oder tribologische Eigenschaften einstellen.<\/p>\n
\n
Es ist m\u00f6glich, wasserabweisende oder gut benetzbare funktionelle Oberfl\u00e4chenschichten zu generieren oder die Reibung in mechanischen Systemen so zu vermindern, dass auf den Einsatz von Schmiermitteln verzichtet werden kann. Weitere Einsatzgebiete funktionaler Beschichtungen sind die Veredlung von Textilien und die Beschichtung von Folien.<\/p>\n<\/blockquote>\n
Anwendungsgebiete funktionaler Oberfl\u00e4chen in der Industrie<\/h2>\n
Funktionale Oberfl\u00e4chen finden in nahezu allen Industriezweigen Anwendung. In der Automobilindustrie sorgen funktionelle Beschichtungen f\u00fcr Korrosionsschutz<\/a> an Karosserieteilen und verbessern die Gleiteigenschaften von Motorkomponenten. Die Medizintechnik nutzt funktionale Beschichtungen, um biokompatible Oberfl\u00e4chen f\u00fcr Implantate zu schaffen. In der Elektronik erm\u00f6glichen funktionale Oberfl\u00e4chen die Herstellung leitf\u00e4higer Schichten f\u00fcr Touchscreens und Solarzellen. Auch die Elektrotauchlackierung<\/a> z\u00e4hlt zu den wichtigen Verfahren, um funktionale Oberfl\u00e4chen im industriellen Ma\u00dfstab herzustellen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Beschichtungen mit Funktion \u2013 Was versteht man darunter eigentlich? Von der Oberfl\u00e4che eines Gegenstandes h\u00e4ngt ab, wie er auf verschiedene Umgebungseinfl\u00fcsse reagiert. Durch die gezielte Ver\u00e4nderung der Oberfl\u00e4cheneigenschaften lassen sich die Wechselwirkungen in eine bestimmte Richtung lenken. Im Ergebnis entstehen funktionale Oberfl\u00e4chen, die spezielle Aufgaben erf\u00fcllen. Preiswerte Konstruktionswerkstoffe oder Werkstoffe mit geringem Gewicht k\u00f6nnen auf …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3485,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[113,605,606,10,50,55,142,78,158],"class_list":["post-3463","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-paint-shop","tag-beschichtung","tag-funktionale-oberflaechen","tag-gasphasenabscheidung","tag-industrie","tag-konversionsverfahren","tag-korrosionsschutz","tag-lackierung","tag-oberflaechentechnik","tag-teilereinigung"],"yoast_head":"\n
Funktionale Oberfl\u00e4chen - Kluthe Magazin<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Was sind funktionale Beschichtungen? Welche Ziele verfolgt man mit ihnen? \u2013 Das Kluthe Magazin informiert \u00fcber die Eigenschaften funktionaler Oberfl\u00e4chen.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/funktionale-oberflaechen\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Funktionale Oberfl\u00e4chen - Kluthe Magazin\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Was sind funktionale Beschichtungen? 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