Bei den diesjährigen SPE Awards, die am 6. Juli 2018 in Neuss zum 18. Mal verliehen wurden, gab es in diesem Jahr drei neue Kategorien: Chassis Unit, Structural Components und Enabler Technology. In der Kategorie Enabler Technology hat die AKRO-PLASTIC, Spezialist für innovative Kunststoffcompounds, mit dem Demonstratorbauteil „Scherprüfkörper“, der stellvertretend für signifikante Weiterentwicklungen der Kunststoff-Metall-Verbund-Technologie sowie für die Umsetzung haftoptierter Compounds steht, den zweiten Platz belegt.
Die Kategorie „Enabler Technology“ dient der Vorstellung und Erläuterung neuer Verfahrenstechniken und automatisierten Fertigungsprozessen. Die von AKRO-PLASTIC und Plasmatreat GmbH gemeinsam weiterentwickelte PST-Prozesstechnologie (Plasma-SealTight®) zur Realisierung von zuverlässigen und exzellenten Kunststoff-Metall-Verbundfestigkeiten hat die Jury begeistert. Besonderes Verfahrensmerkmal ist dabei die erstmalige Implementierung eines Inline-Prozesses. Im ersten Schritt wird die Oberfläche des Metall-Einlegers mit Openair-Plasma gereinigt. Im zweiten Schritt wird mit einer zweiten Plasma-Düse ein chemischer Haftvermittler aufgetragen, der auf der Metalloberfläche polymerisiert. Auf Grundlage dieser Technologie werden Zug-Scher-Festigkeiten zwischen Kunststoff und Metall von über 50 MPa erreicht. In aktuellen Versuchsreihen über die Verbundfestigkeit zwischen Aluminium und AKROMID® B3 GF 30 7 PST (haftungsoptimiertes Polyamid 6 GF 30) ist es dem Entwicklungsteam gelungen, den Versagensbruch in der Grenzfläche zwischen Kunststoff und Metall zu vermeiden.
Die im innovativen PST-Prozess aufgetragene Schicht haftet zum einen auf der Metalloberfläche (Kupfer, Aluminium, Stahl und Edelstahl) und generiert gleichzeitig organische Verbindungen, die eine Haftung mit dem Werkstoff AKROMID® B3 GF 30 7 PST ermöglichen. Um diese Verbindung zu aktivieren, wird der Metall-Einleger beim Überspritzen des Polymers auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymers aufgeheizt. Der Kunststoff-Metall-Verbund des dargestellten Probekörpers weist eine Festigkeit von 35 MPa auf, bevor das Aluminium und nicht der Haftverbund aufgrund der extremen Belastung versagt.
„Die Kunststoff-Metall-Verbundfestigkeit zeigt selbst bei 120 °C Festigkeiten oberhalb von 20 MPa und eignet sich somit für tragende Bauteile gleichermaßen wie für mediendichte Umspritzungen von Metalleinlegern“, resümiert Cyprian Golebiewski, Leiter Anwendungstechnik bei AKRO-PLASTIC.
