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Kategorie: Anwendungen

Oberflächentechnologie

Oberflächen von Gegenständen haben deswegen eine so große Bedeutung für uns, weil wir sie sehen und anfassen können. Die Behandlung von Oberflächen hat aus diesem Grund eine sehr lange Tradition. Dinge können durch die Behandlung ihrer Oberfläche glatter und rauher, härter und weicher, farbiger, wertvoller, oder einfach nur sauberer gemacht werden.

Die Grundidee der Oberflächentechnik ist das Prinzip der Funktionstrennung zwischen dem Volumen eines Gegenstandes und seiner Oberfläche. Das Volumen erfüllt eine Primärfunktion; die Oberfläche kann dann mit Hilfe der Verfahren der Oberflächentechnik auf ein bestimmtes Anforderungsprofil hin optimiert werden und so weitere Funktionen erfüllen. Diese können sein:

• Oberflächenschutz (z. B. Werkzeuge, Maschinenteile, KFZ-Teile)
• Dekoration (z. B. Brillenfassungen, Uhrgehäuse, Schmuck, Werbemittel, Kfz-Teile)
• Optik (z. B. Architekturglas, Kfz-Glas, Brillenglas, Präzisionsoptik, Beleuchtung)
• Optoelektronik (z. B. Foto-, Laserdioden, Solarzellen)
• Elektronik (z. B. LCD-/Plasma-Displays, elektr. Bauelemente, Folien, Sensoren)
• Speichertechnik (z. B. Magnetbänder, Speicherplatten, CDs, DVDs)
• Barrieretechnik (z. B. Verpackungsmittel, Korrosionsschutz)
• Medizintechnik (z. B. Implantate)

Da heutzutage ein Werkstoff allein kaum noch alle an ihn gestellten Anforderungen erfüllen kann, stellt die getrennte Optimierung der Oberfläche einen großen Fortschritt dar.

Hydrophobe Beschichtungen (Beschichtungen, die Wasser abstoßen) sind schmutzabweisend, da Wasser in Form von kleinen Tropfen sofort abläuft, ohne dass ich Verschmutzungen festsetzen können (Bild: Saint-Gobain Glass Deutschland GmbH)

Verfahrenstechnisch treten die Verfahren der Oberflächentechnik neben die klassischen Fertigungsverfahren Urformen, Umformen, Trennen und Fügen mit zwei weiteren Verfahrensklassen:

• Beschichten
• Stoffeigenschaft ändern

Hydrophile Beschichtungen (Beschichtungen, die Wasser „lieben“; Wasser benetzt solche Oberflächen, es bildet sich ein dünner Wasserfilm) sind selbstreinigend; zusammen mit Sonnenlicht wirken sie katalytisch, so dass organische Verschmutzungen wie Abgaspartikel, Pollen oder Staub zersetzt und vom Regen abgewaschen werden können (Bild: Saint-Gobain Glass Deutschland GmbH)

Technische Oberflächen sind in der Regel aus den Werkstoffen Metall, Glas, Keramik oder Kunststoff. Bei Werkstoffverbunden werden solche Materialien im Großen miteinander kombiniert; Verbundwerkstoffe sind dagegen Mischungen auf atomarer oder molekularer Ebene.

Eine unbeschichtete Glasscheibe zum Vergleich (Bild: Saint-Gobain Glass Deutschland GmbH)

Sowohl durch Beschichten, als auch durch eine Änderung der Stoffeigenschaften (mikroskopisch oder makroskopisch) ändern sich die Oberflächeneigenschaften eines Gegenstandes. Welche Materialien, Füllstoffe, Additive, Beschichtungs- und Modifikationsverfahren und Messtechniken im Einzelfall am besten geeignet sind, kann nur nach genauer Kenntnis der Situation entschieden werden.

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