Beschichtungstechnologien für Spritzgießwerkzeuge

Dr. Ruben Schlutter arbeitet am Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW GmbH in Lüdenscheid im Bereich Werkzeugbeschichtungstechnologien und Oberflächenfunktionalisierung durch biozide Nanopartikel. Von 2020 bis Januar 2022 war er Bereichsleiter für Neue Materialien und Werkzeugtechnologie bei der gemeinnützigen KIMW-Forschungs-GmbH. Seit 2022 ist er als selbstständiger Dozent tätig.

Das vorliegende Buch schließt eine elementare Lücke im Bereich der Werkzeugkonstruktion. Gegenwärtig geht der Trend dahin, dass die technischen Möglichkeiten im Bereich der Kunststofffertigung, wie die erreichbare Fließweglänge, Verwendung abrasiver und korrosiver Kunststoffe, aber auch erreichbare Standzeiten immer weiter ausgereizt werden. Dabei stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung. Einer ist die Etablierung neuer Verarbeitungsprozesse. Zweitens werden zunehmend optimierte funktionelle Werkstoffe zum Bau von Kunststoffverarbeitungswerkzeugen verwendet. Eine dritte, etwas stiefmütterlich behandelte Möglichkeit zur Funktionalisierung stellen Beschichtungen im Umfeld der Kunststoffverarbeitung dar, was unter anderem auch an einem Mangel an verfügbaren Informationen zum Stand der Technik und Anwendungsmöglichkeiten liegt.
Es ergibt sich somit eine Vierteilung der Inhalte. Zunächst werden die Stahlwerkstoffe, die hauptsächlich zum Bau von Werkzeugen in der Kunststoffverarbeitung verwendet werden, vorgestellt.
Der aktuelle Stand der verschiedenen Beschichtungstechnologien schließt sich an. Dabei werden die bestehenden Beschichtungstechnologien bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit im Hinblick auf Werkzeugtechnologie im Umfeld der Kunststoffverarbeitung vorgestellt und charakterisiert.
Der dritte Teil befasst sich mit der Charakterisierung der abgeschiedenen Schichten. Dabei steht zum einen die Charakterisierung der eigentlichen Schicht, wie chemische Zusammensetzung, Schichtlayout und Schichtdicke im Vordergrund. Zum anderen werden die Messverfahren zur Bestimmung der funktionellen Eigenschaften der abgeschiedenen Schichten, wie Härte und Verschleißfähigkeit, thermische Eigenschaften, Wärmeleitfähigkeit, aber auch tribologische Eigenschaften, vorgestellt.
Abschließend wird der Einsatz entsprechender Beschichtungen anhand praktischer Beispiele aus der Kunststofftechnik dargestellt.