Kratzfestbeschichtung für Kunststoffe: Oberflächen, die dem Alltag standhalten

Kunststoff ist praktisch. Leicht. Günstig. Vielseitig formbar. Aber auch empfindlich. Ein paar Mal in die Tasche gesteckt, ein paar Mal abgewischt, und schon ist die Oberfläche voller feiner Kratzer. Die Lösung: eine Kratzfestbeschichtung für Kunststoff. Sie schützt empfindliche Oberflächen und hält sie dauerhaft schön.

Eine klassische Version ist Hardcoat. Eine dünne, aber sehr beständige Schicht, die auf dem Kunststoff haftet und ihn vor mechanischer Beschädigung schützt. Was nach einer simplen Lösung klingt, ist in der Praxis anspruchsvoll. Die Beschichtung muss hart sein, aber nicht spröde. Sie muss haften, aber flexibel bleiben. Sie muss dünn sein, aber trotzdem schützen.

Special Coatings verwendet speziell für die Applikation im Heißtrommelverfahren entwickelte Klarlacksysteme, die je nach eingesetzter Variante unterschiedliche Abrieb- und Kratzschutzeigenschaften besitzen. Die Bandbreite reicht bis hin zu Schutzsystemen für Hörgeräte, um die Hörgeräteoberflächen gegen die täglichen Beanspruchungen zu schützen und die hochwertige Anmutung zu erhalten.

Warum Kunststoffe so kratzempfindlich sind

Die meisten Kunststoffe sind weich. Zumindest im Vergleich zu den Dingen, mit denen sie im Alltag in Kontakt kommen. Sand hat eine Mohshärte von 7. Stahlwolle etwa 6. Glas 5 bis 6. Die meisten Kunststoffe liegen bei 2 bis 3 (Shore 90A – 90D). Jeder Kontakt mit härteren Materialien hinterlässt Spuren.

• Mikrokratzer durch Reinigung. Selbst ein weiches Tuch trägt Staubpartikel mit sich. Beim Wischen entstehen feine Kratzer, die sich mit der Zeit summieren.
• Abrieb durch Gebrauch. Griffe werden gegriffen. Oberflächen werden berührt. Ringe, Uhren, Schlüssel hinterlassen ihre Spuren.
• Kratzer durch Transport. Teile reiben aneinander. In der Verpackung, beim Versand, bei der Montage.
• Umwelteinflüsse. Sand, Staub, kleine Partikel in der Luft. Bei Außenanwendungen kommt das ständig vor.

Das Ergebnis: Die Oberfläche wird matt. Sie verliert ihren Glanz. Sie sieht gebraucht aus, obwohl das Produkt noch neu ist. Durch die Mattierung haften Verschmutzungen und lassen sich schlechter entfernen. Bei transparenten Kunststoffen wie Brillengläsern oder Displays ist das besonders störend. Aber auch bei opaken Teilen mindert es die wahrgenommene Qualität erheblich.

Wie eine Kratzfestbeschichtung funktioniert

Eine Kratzfestbeschichtung für Kunststoff ist im Prinzip ein sehr harter Lack. Aber nicht hart im Sinne von starr und spröde. Sondern hart im Sinne von widerstandsfähig gegen mechanische Einwirkung.

Die meisten modernen Hardcoats basieren auf Siloxanen oder Polysiloxanen. Das sind Verbindungen aus Silizium und Sauerstoff mit organischen Seitenketten. Sie bilden nach der Aushärtung ein dreidimensionales Netzwerk, das glasähnliche Eigenschaften hat, aber flexibler ist als echtes Glas.

Die Schichtdicke ist gering. Typischerweise 2 bis 10 Mikrometer. Das reicht aus, um die Oberfläche zu schützen, ohne die optischen Eigenschaften oder die Maße des Teils wesentlich zu verändern.

UV-härtende versus thermisch härtende Systeme

Es gibt zwei Haupttypen von Hardcoats. UV-härtende Systeme werden durch ultraviolettes Licht ausgehärtet. Schnell, energieeffizient, aber es braucht eine UV-Anlage. Thermisch härtende Systeme brauchen Wärme zur Aushärtung. Langsamer, aber flexibler in der Anwendung.

Für die Trommelbeschichtung von Massenkleinteilen setzen wir primär auf thermisch härtende Systeme, die anders als die Hardcoats hochentwickelte Schutzlacksysteme mit modifizierten Oberflächeneigenschaften sind. Sie lassen sich gut in den Prozessablauf integrieren. Die Teile werden ohnehin erwärmt. Die Aushärtung erfolgt gleichmäßig über alle Oberflächen.

Welche Kunststoffe sich beschichten lassen

Grundsätzlich können fast alle Kunststoffe mit einer Kratzfestbeschichtung versehen werden. Aber die Anforderungen an das Lacksystem unterscheiden sich je nach Substrat.

• Polycarbonat (PC). Der Klassiker für kratzfeste Beschichtungen. PC ist von Natur aus sehr kratzempfindlich. Eine Kratzfestbeschichtung ist hier fast Standard.
• PMMA (Acrylglas). Optisch hochwertig, aber ebenfalls kratzempfindlich. Eine Kratzfestbeschichtung verbessert die Gebrauchseigenschaften deutlich.
• Häufig für Gehäuse und Bedienelemente. Gut beschichtbar mit passender Haftungsvermittlung.
• Polypropylen (PP). Anspruchsvoller wegen der niedrigen Oberflächenenergie. Mit Haftvermittler machbar.
• PET und PETG. Für transparente Anwendungen. Gute Beschichtbarkeit.
• PA (Polyamid). Technische Teile mit hohen mechanischen Anforderungen. Eine Kratzfestbeschichtung ergänzt die Eigenschaften. Special Coatings bietet hier Systeme, die keine zusätzliche Vorbehandlung (z.B. Primer) voraussetzen.

Bei jedem Material muss die Haftung sichergestellt werden. Die Kratzfestbeschichtung ist nutzlos, wenn sie sich ablöst. Die Materialprüfung im Rahmen der Bemusterung ist deshalb unverzichtbar.

Wo Kratzfestbeschichtungen eingesetzt werden

Überall dort, wo Kunststoffoberflächen sichtbar sind und lange gut aussehen sollen. Die Anwendungen sind vielfältig.

• Brillengläser. Die bekannteste Anwendung. Ohne Kratzfestbeschichtung wären Kunststoffgläser nach kurzer Zeit unbrauchbar.
• Displays und Touchscreens. Ständige Berührung erfordert maximale Kratzfestigkeit.
• Instrumententafeln, Bedienelemente, Zierleisten. Alles wird angefasst und muss kratzfest sein.
• Haushaltsgeräte. Bedienblenden, Gehäuse, Displays. Täglicher Gebrauch über Jahre hinweg.
• Hochwertige Optik muss erhalten bleiben.
• Elektronikgehäuse. Smartphones, Tablets, Laptops. Hochglanzoberflächen, die nicht verkratzen sollen.
• Uhren und Schmuck. Kunststoffgläser und -gehäuse mit Premium-Anspruch.

Weitere Einsatzbereiche für funktionale Beschichtungen finden Sie auf unserer Seite funktionale Oberflächen.

Kratzfestbeschichtung im Trommelverfahren

Für Massenkleinteile ist die Trommelbeschichtung das Verfahren der Wahl. Die kratzfeste Lackierung erfolgt effizient und mit gleichbleibender Qualität.

Die Teile werden als Schüttgut in die rotierende Trommel gegeben. Dort werden sie erwärmt und mit dem Schutzlacksystem besprüht. Die Rotation sorgt für gleichmäßige Verteilung. Jedes Teil wird von allen Seiten beschichtet. Anschließend härtet die Beschichtung thermisch aus.

• Allseitige Beschichtung. Keine unbeschichteten Stellen. Auch Vertiefungen und Hinterschneidungen werden erreicht.
• Definierte Schichtdicke. Gleichmäßig über das gesamte Teil. Reproduzierbar von Charge zu Charge.
• Hoher Durchsatz. Tausende Teile pro Charge. Ideal für industrielle Stückzahlen.
• 95 Prozent Lackwirkungsgrad. Minimaler Materialverlust.

Details zum SC-Coater® und zum Trommelbeschichtungsverfahren finden Sie auf unserer Seite zur Lohnbeschichtung.

Wie Kratzfestigkeit geprüft wird

Kratzfestigkeit ist messbar. Es gibt verschiedene standardisierte Prüfverfahren, die objektive Ergebnisse liefern.

Taber-Abriebtest. Ein Schleifrad läuft unter definierter Last über die Oberfläche. Der Masseverlust oder die Trübung nach einer bestimmten Zyklenzahl wird gemessen. Ein weit verbreiteter Industriestandard.

Stahlwolletest. Stahlwolle wird unter definiertem Druck über die Oberfläche gerieben. Die entstehenden Kratzer werden visuell oder messtechnisch bewertet.

Bleistifthärtetest. Bleistifte verschiedener Härtegrade werden über die Oberfläche gezogen. Der Härtegrad, bei dem erstmals Kratzer entstehen, gibt die Bleistifthärte an.

Ritzhärtetest. Eine Diamantspitze ritzt unter steigender Last über die Oberfläche. Die Last, bei der ein sichtbarer Kratzer entsteht, ist die Ritzhärte.

Welches Prüfverfahren zum Einsatz kommt, hängt von der Anwendung ab. Die Prüfanforderungen werden im Lastenheft definiert und bei der Bemusterung nachgewiesen.

Mehr als nur kratzfest

Moderne Beschichtungen können mehr als nur Kratzfestigkeit bieten. Oft werden mehrere Funktionen in einer Beschichtung kombiniert.

Antistatische Wirkung. Reduziert die elektrostatische Aufladung und damit die Staubanziehung.

Easy-to-clean-Effekt. Schmutz und Fingerabdrücke lassen sich leichter entfernen.

Antireflex-Wirkung. Bei transparenten Teilen reduziert eine Mehrschichtstruktur störende Reflexionen.

UV-Schutz. Schützt den darunterliegenden Kunststoff vor Vergilbung und Versprödung.

Die Kombination von Funktionen erhöht den Mehrwert der Beschichtung.

Der Weg zur kratzfesten Oberfläche

Sie haben Kunststoffteile, die kratzfester werden sollen? Der erste Schritt ist die Analyse. Welcher Kunststoff? Welche Kratzfestigkeit wird gefordert? Welche weiteren Anforderungen gibt es?

Auf dieser Basis wählen wir das geeignete Schutzlack-System aus. Dann folgt die Bemusterung. Wir beschichten Ihre Teile und prüfen die Ergebnisse. Kratzfestigkeit. Haftung. Optik. Erst wenn alles passt, starten wir die Serie.

Special Coatings begleitet Sie durch den gesamten Prozess. Von der Projektplanung über die Bemusterung bis zur Serienlieferung.

Oberflächen, die länger schön bleiben

Eine Kratzfestbeschichtung für Kunststoff ist eine Investition in Qualität und Kundenzufriedenheit. Sie verlängert die Lebensdauer des Produkts. Sie erhält die hochwertige Optik. Sie reduziert Reklamationen.

Für Hersteller von Kunststoffprodukten bedeutet das: mehr Wert für den Kunden ohne wesentliche Mehrkosten. Die Trommelbeschichtung macht es wirtschaftlich möglich. Auch bei großen Stückzahlen. Auch bei anspruchsvollen Anforderungen.

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Häufig gestellte Fragen

Warum sind Kunststoffe so kratzempfindlich?

Die meisten Kunststoffe haben eine Mohshärte von nur 2 bis 3 (Shore 90A -90D). Sie sind weicher als Sand, Staub und viele Alltagsmaterialien. Jeder Kontakt mit härteren Stoffen kann Kratzer verursachen.

Wie funktioniert eine Kratzfestbeschichtung?

Die Beschichtung bildet eine dünne, aber beständige Schutzschicht auf dem Kunststoff. Hardcoats basieren meist auf Siloxanen und erreichen glasähnliche Härte bei gleichzeitiger Flexibilität.

Schutzlacksysteme von Special Coatings vereinen die Vorteile von Kratzfestbeschichtungen mit der Applikationsmöglichkeit im Trommelverfahren.

Welche Kunststoffe können beschichtet werden?

Fast alle gängigen Kunststoffe: Polycarbonat, PMMA, ABS, Polypropylen, PET, Polyamid und weitere. Das Beschichtungssystem wird auf das jeweilige Material abgestimmt.

Wie wird Kratzfestigkeit gemessen?

Es gibt verschiedene standardisierte Prüfverfahren: Taber-Abriebtest, Stahlwolletest, Bleistifthärtetest und Ritzhärtetest. Das geeignete Verfahren hängt von der Anwendung ab.

Wie dick ist eine Kratzfestbeschichtung?

Typischerweise 2 bis 10 Mikrometer. Das reicht für wirksamen Schutz, ohne die optischen Eigenschaften oder Maße des Teils wesentlich zu verändern.

Können Kratzfestigkeit und andere Funktionen kombiniert werden?

Ja. Moderne Beschichtungssysteme können zusätzlich antistatisch, schmutzabweisend, antireflektierend oder UV-schützend wirken. Die Kombination mehrerer Funktionen erhöht den Mehrwert der Beschichtung.