Beschichtungsverfahren

Beschichtungsverfahren sind technische Prozesse zur Aufbringung von Schichten auf Werkstoffoberflächen, um deren Eigenschaften zu beeinflussen. Typische Ziele sind Korrosionsschutz, Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit sowie optische Eigenschaften. Beschichtungen reichen von wenigen Nanometern bis zu Millimetern Dicke und können aus Metallen, Keramiken, Polymeren oder Verbundwerkstoffen bestehen. Die Verfahren unterscheiden sich vor allem durch den Mechanismus der Abscheidung: chemisch bedingt oder physikalisch bedingt.

Hauptkategorien sind physikalische Abscheidung (PVD, CVD, Sputtering), thermische Spritzverfahren, galvanische Beschichtung sowie elektrophoretische und Lack-/Pulverbeschichtungsverfahren. Während PVD und CVD ultradünne, harte und hochreine Schichten erzeugen, dienen Spritz- und Galvanisierungsprozesse oft der Schutzschicht mit größerer Dicke. Lacke und Pulverbeschichtungen liefern wirtschaftliche, farbige oder dekorative sowie robuste Oberflächen. Elektrochemische Verfahren ermöglichen gleichmäßige Beschichtungen auf komplexen Geometrien.

Zu den Beispielprozessen: PVD/CVD erzeugen keramische oder metallische Schichten in Hochvakuum bzw. reaktiven Gasatmosphären; Sputtern ist ein verbreitetes Verfahren zur Haftung und Dichte. Thermisches Spritzen bildet dicke Schutzschichten durch Auftragsmaterial in Schuss- oder Plasmaform. Galvanische Beschichtungen erzeugen metallische Überzüge durch Elektrolyt; EPD setzt Partikel durch elektrischen Feld ab. Lack- und Pulverbeschichtungen werden durch Spritzen oder elektrische Aufladung festgehalten und anschließend ausgehärtet.

Vorbereitung der Oberfläche (Reinigung, Entfettung, Aktivierung) ist entscheidend für Haftung. Nach dem Beschichten folgen Aushärtung, Trocknung oder Tempern sowie Oberflächenveredelung. Die Qualität wird durch Dicke, Haftung, Porosität, Härte und Homogenität beurteilt; gängige Prüfungen umfassen Haftungstests, Dünn- und Dickeansprüche, Zerstörungs- und Korrosionsprüfungen.

Beschichtungsverfahren finden Anwendung in Automobil- und Maschinenbau, Luftfahrt, Elektronik, Medizintechnik und Konsumgüter. Zukünftige Entwicklungen zielen auf bessere Umweltfreundlichkeit, geringere VOC-Werte, Mehrschichtsysteme und funktionale Oberflächen mit speziellen Eigenschaften wie selbstheilenden oder tribologisch optimierten Schichten.