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Oberflächentechnik

Der Begriff Oberflächentechnik beinhaltet alle Technologien zum Veredeln, Funktionalisierung und optischen Aufbereitung der Oberflächen von Werkstoffen, wobei die Eigenschaften des Substrats bzw. des Volumens nicht verändert werden sollen [1]. Ziel von oberflächentechnologischen Behandlungen ist in der Regel die Funktionstrennung zwischen den voluminösen und oberflächenspezifischen Eigenschaften [2]. Die voluminösen Eigenschaften bzw. des Kerns eines Bauteils beinhalten causale Forderungen, wie Zugfestigkeit, Steifigkeit, Masse und Zähigkeit, während die Eigenschaften der Oberfläche z. B. auf spezielle umgebungsbedingte oder gestalterische Anforderungen ausgelegt und optimiert werden. Die Oberfläche kann dabei auf einen mechanischen Schutz gegen Abrasion oder Erosion bzw. Reibung und Verschleiß sowie optische oder dekorative Funktionalität wie Reflexion, Glanz oder Absorption orientiert werden. Oftmals sollen auch spezielle Barrierefunktionen von der Oberfläche übernommen werden, weshalb Oberflächenschichten zur Erhöhung der Spannungsrissbeständigkeit, zur Beeinflussung von Diffusions- und Permeationseffekten als auch der Wärmeisolation aufgebracht werden. Grundlegende Anforderungen bestehen an derartige Schichten natürlich zur Benetzbarkeit und Haftung, was sich speziell auf die Lackierbarkeit oder das Verzinken als auch auf eine Galvanisierung oder Keramiküberzüge (Emaillierung) entscheidend auswirken. Falls biochemische Einflüsse an der Grenzfläche existieren werden deshalb auch Beschichtungen eingesetzt, welche die Biokompatibilität verbessern oder den Angriff von Mikroorganismen bremsen oder verhindern. Je nach Substrat (Metall oder Kunststoff) kann auch eine elektrische Funktionalisierung der Oberfläche durch leitende oder isolierende Beschichtungen realisiert werden, wodurch die Leitfähigkeit oder elektrostatische Aufladung entscheidend beeinflusst werden kann. Essentiell für die sichere Funktion von Oberflächenbeschichtungen bzw. -versiegelungen ist die vorhergehende Reinigung der Oberfläche von Verschmutzungen, die die Haftung der Folien oder Beschichtungen beeinflussen können [3, 4].


Literaturhinweise

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Oberflächentechnik
[2] Lake, M.: Oberflächentechnik in der Kunststoffverarbeitung – Vorbehandeln, Beschichten, Funktionalisieren und Kennzeichnen von Kunststoffoberflächen . Carl Hanser Verlag, München (2009) (ISBN 978-3-446-41849-3)
[3] Bobzin, K.: Oberflächentechnik für den Maschinenbau. 1. Auflage, Wiley-VCH, (2013), (ISBN 978-3-527-33018-8)
[4] Hofmann, H., Spindler, J.: Verfahren in der Beschichtungs- und Oberflächentechnik. 3. Auflage, Hanser, München (2014), (ISBN 978-3-446-44141-5)