Metallisierung von Kunststoffbauteilen mittels In-Mold-Metal-Spraying

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Das In-Mold-Metal-Spraying (IMMS) ist ein Verfahren zur Metallisierung von Kunststoffbauteilen, bei dem eine Metallbeschichtung auf einem Träger mittels Spritzgießen auf das Bauteil übertragen wird. Dieses Verfahren kombiniert die Effizienz des thermischen Spritzens und des Spritzgießens, ohne die Kunststoffbauteile durch thermische und kinetische Energie zu belasten. Ein entscheidender Aspekt des IMMS-Prozesses ist die Anpassung der Haftung der Beschichtungen auf dem Träger. In dieser Arbeit wurde das Lichtbogendrahtspritzen (LDS) zur Applikation der Beschichtungen verwendet. Durch gezielte Anpassungen der Oberflächentopographie und LDS-Prozessparameter konnten Zn-, Cu- und Al-Beschichtungen erfolgreich übertragen werden. Die Eigenschaften der Beschichtungen wurden in drei Anwendungsbereichen analysiert: elektrische Signalübertragung, elektromagnetische Abschirmung und Cool-Touch-Effekt. Bei der elektrischen Leitfähigkeit der Zn-Beschichtung wurden Spritzabstand und Gasdruck als Hauptfaktoren identifiziert. Für die Cu-Beschichtung hatten Gasdruck und elektrische Spannung den größten Einfluss. Bei Al-Beschichtungen war der Einfluss des LDS-Prozesses auf die Leitfähigkeit gering. Hochleitfähige Beschichtungen zeigten hervorragende Schirmdämpfung und einen guten Cool-Touch-Effekt. Die Haftzugfestigkeit der Beschichtungen wurde ebenfalls untersucht, wobei die mechanische Verklammerung als Hauptmechanismus identifiziert wurde. Dar