Praxisbeispiel

Chromoptik auf Kunststoffteilen - Eigenschaften verschiedener Technologien

Galvanisierte Bauteile weisen sowohl in der Glanz- als auch der Mattchrom-Variante eine hohe Brillanz auf Grund ihrer Lichtbrechungseigenschaften auf (Bild: BIA Kunststoff)

Beschichtungsverfahren sorgen für wertige Oberflächen – wirtschaftlich, ressourcen- und umweltschonend. Im Zuge der Autorisierungspflicht von Chromtrioxid, ein für galvanische Prozesse wichtiger Rohstoff, hat das Ressort Automobil des Zentralverbands Oberflächentechnik e.V. (ZVO) zusammen mit dem Fachverband Galvanisierte Kunststoffe e.V. (FGK) einen Verfahrensvergleich angestellt. Dieser Vergleich beleuchtet die galvanische Beschichtung von Kunststoffbauteilen mit Chrom und mögliche Alternativen wie Lackierung oder PVD-Beschichtung hinsichtlich Prozess, Ressourceneffizienz und Qualität. Die Ergebnisse der Betrachtung helfen bei der zukünftigen Auswahl von Bauteilen zur Herstellung von Produkten mit Chromoptik und der Bewertung der Eigenschaften, die solche Produkte aufweisen sollen. 1 Verfahren zur Auswahl Galvanische Prozesse bieten vielfältige Vorteile in der Beschichtung von Bauteilen. Die Anwendungen reichen von funktionellen Schichtsystemen zum Korrosionsschutz bis hin zur Kombination mit dekorativen Eigenschaften. Letztere bieten umfassende Anwendungspotenziale im Design, insbesondere in der Automobilindustrie. In Kombination mit elementaren Werkstoffen wie Holz, Glas und Leder sind diese Innovationen verantwortlich für die hohe Wertigkeit zeitgemäßer Interieur-Ausstattungen [1]. Die Galvanisierung von Kunststoffen erzielt hier hohe Synergieeffekte durch die Prozesskombinationen im Kunststoffspritzgießen und der Beschichtung. Beispiele sind die freie Formgebung im Spritzgießen, der Leichtbaucharakter in Kombination der Werkstoffe und schließlich die Wertigkeit einer Echtmetalloberfläche in Optik und Haptik [2]. Bei der Herstellung verchromter Kunststoffoberflächen ist Chromtrioxid ein wichtiger Rohstoff. Dieser ist im Rahmen der REACh-Gesetzgebung zur Zulassung von Chemikalien autorisierungspflichtig. Dabei handelt es sich nicht um ein generelles Verbot zum Einsatz dieses Stoffes und der damit verbundenen Verfahren, vielmehr fordert die Autorisierung einen sicheren Einsatz im Produktionsumfeld sowie einen Nutzen für die Gesellschaft. Natürlich gilt: Bei seriensicheren Alternativen ist der Einsatz von Gefahrenstoffen zu substituieren. Stehen diese nicht zur Verfügung und zeigen die Anwendungen eine sichere Produktionsumgebung, so werden die Verfahren für den Einsatz autorisiert. Dies ist beispielsweise laut ECHA (Europäische Chemikalien Agentur) auch aus der Polycarbonatherstellung für den Stoff Bisphenol A bekannt [3].

Für die Verwendung von Chromtrioxid in der galvanischen Beschichtung sind von verschiedenen Konsortien Autorisierungsanträge gestellt worden. Einige haben einen Bescheid mit einer Autorisierungsdauer von zwölf Jahren erhalten [4], andere eine aktuelle Empfehlung zur Autorisierung von zwölf Jahren mit anschließender Überprüfung und gegebenenfalls Verlängerung der Autorisierungszeit [5]. Dies entspricht den beantragten Autorisierungszeiträumen und unterstreicht den hohen Standard in der innereuropäischen Anwendung, in der Anlagentechnik sowie die Sicherheitsvorkehrungen bei den Betreibern. Trotzdem muss die Diskussion zu Alternativverfahren geführt werden, zum einen durch die Bewertung anderer oder die Entwicklung neuer galvanotechnischer Technologien, zum anderen durch andere Beschichtungsverfahren. Im Zuge der Autorisierungsanträge sind Erhebungen zur Effizienz, Einsatzstoffen sowie technischen Möglichkeiten durchgeführt worden. Diese bieten direkte Vergleichsmöglichkeiten zwischen den Verfahrensoptionen in der Galvanotechnik [6, 7] und alternativen Beschichtungsverfahren wie einer Lackierung und PVD-Beschichtung (Physical Vapor Deposition). Natürlich sind alle aktuell im Einsatz befindlichen galvanischen Beschichtungsverfahren vollständig REACh-konform.

Hier gehts zum Gesamtbeitrag von Dr.-Ing. Felix A. Heinzler und Dr. rer.nat. Markus Dahlhaus in der Vorschau zu WOMag 12

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