Post-Processing für additive Fertigungsverfahren
Beschichten aus dem flüssigen, gas- oder dampfförmigen Zustand
Verfahren aus dem flüssigen Zustand sind:
Anstreichen, Lackieren, Bedrucken, Rollen, Tauchen, Spritzen, Gießen, Walzen
Beschichtungsverfahren aus dem flüssigen Zustand sind, wie in der Einführung zum Beschichten erläutert, Verfahren, bei denen die aufgetragene Substanz flüssig ist. Dazu gehören u.a. Tauchen, Nasslackierung, Bedrucken, Rollen, Flüssigstrahlen, Druckbeschichtung und viele mehr.
Diese Verfahren werden hauptsächlich zur Verleihung von Korrosionsschutz, Abriebfestigkeit, chemischer Beständigkeit, elektrischer Isolierung und ästhetischen Eigenschaften auf Metall- und Kunststoffoberflächen verwendet. Beim Schmelztauchen (z.B. Verzinken) und Emaillieren sind die Schmelzbadtemperaturen mindesten 400 °C und deshalb nicht für Bauteile aus Polymerwerkstoffen geeignet.
Verfahren aus dem gas- oder dampfförmigen Zustand sind:
- PVD (Physical Vapour Deposition) oder physikalische Gasphasenabscheidung
- CVD (Chemical Vapour Deposition) oder chemische Gasphasenabscheidung
Beide Verfahren eignen sich, um Bauteile mit dünnen Schichten im Nano-Maßstab zu beschichten.
Um die Beschichtung eines Substrats mittels des PVD-Verfahrens durchzuführen, wird eine Vakuumkammer benötigt. In dieser wird ein Target, meist ein Metall wie Chrom oder Aluminium, verdampft oder durch den Beschuss mit Ionen zerstäubt (Sputtern). Die verdampften Metalle bewegen sich dann durch Diffusion zum Substrat und kondensieren dort auf dessen Oberfläche zu einer fest haftenden Schicht. Die Temperaturen in der Kammer liegen dabei zwischen 150 und 500 °C.
Durch Erhitzen des Substrats auf Temperaturen zwischen 700 °C und 1000 °C wird bei der CVD eine chemische Reaktion an der Oberfläche ausgelöst, während ein Gas über die Oberfläche strömt. Mit der Zeit lagern sich mehr und mehr Moleküle an und es entsteht eine Beschichtung.
