F r a u n hofe r - i n s t i t u t f ü r fe r t i g u n g s t e c h n ik u n d a n g e w a n d t e mat e r ialfo r s c h u n g I F A M 1 1 Unbeschichtete Messing-Oberfläche mit einem unsichtbaren (l.) und sichtbaren Fingerabdruck (r.). 2 Beschichtete (l.) und unbeschichtete Kupfer- Oberfläche (r.). 1 2 Farbneutrale LightPLAS®Funktionsbeschichtungen für Metalloberflächen Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Herausforderung – Angewandte Materialforschung IFAM Erhalt des optischen Erscheinungsbilds LightPLAS®- Beschichtungstechnologie Die LightPLAS®- Technologie beschreibt ein – Klebtechnik und Oberflächen – Wiener Straße 12 Neben der eigentlichen Funktionalität von von der Fraunhofer-Gesellschaft neuartig 28359 Bremen Bauteilen und Produkten wird deren Wahr- entwickeltes Verfahren auf Basis der VUV- nehmung wesentlich durch das Erschei- (Vakuum-Ultraviolett) Strahlungswechsel- Institutsleiter nungsbild der Oberfläche definiert. wirkung zur Darstellung von Funktions- Prof. Dr. Bernd Mayer Vor allem Metalloberflächen wirken durch beschichtungen. ihre Farbe und ihre Lichtreflektion gegenüber Kunststoffoberflächen edler und Die Beschichtung erfolgt als zweistufiger qualitativ wertvoller. Darüber hinaus ver- Prozess, bei dem im ersten Schritt eine Plasmatechnik und Oberflächen – PLATO – mittelt die Haptik des »kalten« Metalls und flüssige Vorverbindung auf die zu Dr. Ralph Wilken seine Oberflächenstruktur einen wertigen beschichtende Oberfläche aufgetragen Telefon +49 421 2246-448 Charakter. wird. Im zweiten Schritt erfolgt die VUV- [email protected] Für den langfristigen Erhalt der optischen Licht basierte Strahlungsvernetzung dieser Kontakt und haptischen Oberflächencharakteristik Vorverbindung zur eigentlichen Funktions- VUV-Technologie ist es vielfältig notwendig, die Metall- beschichtung. Derartige Beschichtun- Dr. Christopher Dölle oberfläche zu schützen. Anderenfalls leidet gen sind amorphe und dreidimensional Telefon +49 421 2246-621 die Oberfläche durch z. B. Korrosion oder vernetze Dünnschichten (typ. 0,3–10 µm). [email protected] Kratzspuren. So erreichen sie eine hohe thermische und Daher benötigt die Oberfläche einen chemische Belastungsfähigkeit. www.ifam.fraunhofer.de funktionellen und optisch nicht wahrnehm- © Fraunhofer IFAM baren Oberflächenschutz. 3 4 Mit Hilfe der LightPLAS®-Technologie sind Farbpixeln beim Fernseher oder bei einem mannigfaltige Funktionsbeschichtungen gedruckten Foto. darstellbar, beispielsweise Korrosionsschutz- und Anlaufschutzbeschichtungen, Um farbneutrale Beschichtungen herzu- Kratzfestschichten oder Antifingerprint- stellen, müssen somit die unterschiedlichen Beschichtungen. Farben des sichtbaren Lichts, die Regenbogenfarben, sehr dicht nebeneinander auf der Oberfläche vorliegen (Abb. 5 + 6). Das Unsichtbare Funktionsbeschichtungen Auge kombiniert alle Farben miteinander und setzt diese wieder zu »weißem Licht« Lacke sind als Oberflächenschutz für zusammen. Metalle bekannt. Durch ihre typischen Schichtdicken oberhalb von 10 µm neigen sie jedoch dazu die Oberflächentopogra- Portfolio des Fraunhofer IFAM phie einzuebnen. In Folge verändert sich die gefühlte Temperatur des Metalls – das Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik Metall wirkt wärmer und andererseits und Angewandte Materialforschung IFAM ändert sich das Reflexionsverhalten der steht Ihnen als kompetenter und flexibler Oberfläche – die Schicht wird optisch wahr- Partner zur Seite. Zum Leistungsspektrum genommen. Dünne homogene Funktions- gehören: | Schichtbestmusterung beschichtungen, d. h. Schichten mit Dicken unterhalb weniger Mikrometer, verursachen jedoch Interferenzfarben. Dieser optische Effekt ist von Seifenblasen bekannt. So entstehen für das Auge sichtbare Oberflä- | Maßgeschneiderte Schichtentwicklung | Null-Serien Produktion | Anpassung bestehender Verfahren | Prozessanalytik wird negativ beeinflusst. | Qualitätssicherungskonzepte | Schichtprüfung Mit Hilfe der LightPLAS®-Technologie können Das Fraunhofer IFAM unterstützt bei der dünne und zugleich unsichtbare Funk- Konzeptionierung und Auslegung einer auf tionsbeschichtungen realisiert werden. Ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Beschich- Dies gelingt dadurch, dass bewusst eine tungsanlage. chenfarben und die Eigenfarbe des Metalls Beschichtung hergestellt wird, die in ihrer Schichtdicke inhomogen ist. Die hieraus resultierenden unterschiedlichen Interferenzfarben liegen auf der Oberfläche derart 3 + 4 Blick auf farbneutrale Beschichtungen mit dicht nebeneinander, dass das Auge diese nicht aufzulösen vermag. Dieser Effekt ist vergleichbar mit den einzelnen Hilfe eines Mikroskops.