Teflon-Beschichtung

Was ist Teflon-Beschichtung?

Die Teflon-Beschichtung ist eine Art der Oberflächenbehandlung von Werkstoffen und ist eine Oberflächenbehandlungsmethode, die das Fluorpolymer „Teflon™“ zur Beschichtung verwendet.

Teflon™ ist ein markenrechtlich geschütztes Produkt der ehemaligen DuPont, jetzt Chemer’s of the USA. Die Marke und der Name „Teflon™“ dürfen daher nur von Verarbeitern verwendet werden, die von Kemers autorisiert wurden und einen Lizenzvertrag abgeschlossen haben.

Anwendungen von Teflon-Beschichtungen

Teflon-Beschichtungen werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, darunter:

• Bekannte Haushaltsprodukte
• Ausrüstung für die Luft- und Raumfahrt
• Komponenten für die Automobilindustrie
• Beschichtung von elektrischen Drähten

Teflon-Beschichtungen eignen sich besonders für die Oberflächenbehandlung von Dichtungen, Bremsbelägen und Lagern in Kfz-Getrieben, die hohen Motortemperaturen ausgesetzt sind.

Funktionsweise von Teflon-Beschichtungen

1. Prinzip der Teflon-Beschichtung

Teflon-Beschichtung ist eine Technologie zur Beschichtung mit einem fluorierten Harz namens Teflon™. Teflon™ hat eine ausgezeichnete Hitze- und Lösungsmittelbeständigkeit und ist elektrisch unpolar. Daher spiegelt der Beschichtungsfilm der Teflon-Beschichtung die Eigenschaften von Teflon™ wider.

Andere Fluorpolymere als Teflon™ werden ebenfalls von verschiedenen Unternehmen hergestellt, und Beschichtungen, die diese verwenden, werden üblicherweise ebenfalls als Teflon-Beschichtungen bezeichnet.

Was ist Teflon™?
Teflon™ (im Folgenden als Teflon bezeichnet) ist ein thermoplastisches Polymer, das aus Fluorelementen und Kohlenstoffketten besteht und durch Wärme erweicht und geformt werden kann. Das Fluor in Teflon ist stabil an die Kohlenstoffketten gebunden, und die hervorragenden chemischen, elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften von Teflon sind auf diese Molekularstruktur zurückzuführen.

Es gibt neun Arten von Teflon, darunter PTFE (Polytetrafluorethylen), PFA (Perfluoralkoxyalkan-Polymer) und FEP (Perfluorethylen-Propan-Copolymer).

2. Eigenschaften von Teflon-Beschichtungen

Teflon hat eine ausgezeichnete Hitze- und Lösungsmittelbeständigkeit und ist elektrisch unpolar, was sich in den Eigenschaften der Teflon-Beschichtung widerspiegelt.

1. Hitzebeständigkeit
Teflon-Beschichtungen weisen eine hohe Hitzebeständigkeit auf und lassen sich durch Temperaturschwankungen nicht leicht verformen. Das liegt daran, dass Teflon eine Struktur hat, in der Fluor stabil an Kohlenstoffketten gebunden ist, und sich seine Eigenschaften bis zu einer bestimmten Temperatur nicht verändern.

Aus diesem Grund wird Teflon für die Oberflächenbehandlung von Automobilteilen verwendet, die hitzebeständig sein müssen, um den hohen Temperaturen der Motoren standzuhalten und sich bei Temperaturschwankungen nicht zu verformen.

Bei Temperaturen über 327 °C, dem Schmelzpunkt von Teflon, wird es jedoch zu einem Gel und die mechanischen Eigenschaften des Beschichtungsfilms verschlechtern sich rasch.

2. Lösungsmittelbeständigkeit
Teflon-Beschichtungen weisen eine hohe Lösemittelbeständigkeit auf. Dies ist auf die extrem hohe Stabilität von Teflon gegenüber Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln zurückzuführen.

3. Elektrische Eigenschaften
Teflon-Beschichtungen sind elektrisch unpolar. Das liegt daran, dass Teflon aufgrund der Symmetrie seiner Molekularstruktur keine elektrische Polarität besitzt. Parameter wie die Dielektrizitätskonstante und der Leistungsfaktor von Teflon bleiben konstant, unabhängig von Temperatur und Frequenz, und der Isolationswiderstand ist extrem hoch.

Aus diesem Grund werden Teflon-Beschichtungen häufig für die Ummantelung von Drähten verwendet, die in elektrischen Systemen von Computern, Robotern und Flugzeugen zum Einsatz kommen.

Weitere Informationen über Teflon-Beschichtungen

1. Allgemeiner Prozess der Teflon-Beschichtung

Es gibt verschiedene Methoden und Verfahren für das Aufbringen von Teflon-Beschichtungen, je nach Teflon-Typ, dem zu beschichtenden Substrat oder Grundmaterial und dem Verwendungszweck. Die allgemeinen Verfahren sind wie folgt:

1. Vorläufige Diagnose
   Prüfung des zu beschichtenden Grundmaterials auf mögliche Probleme wie Kratzer, Beulen, Schweißnähte usw.
2. Entfettung und Einbrennen an der Luft
   Um Öl und Ablagerungen zu entfernen, wird das Material entfettet und anschließend bei hoher Temperatur (ca. 300 °C) eingebrannt. Bei diesem Vorgang ist Vorsicht geboten, wenn Wärmeverzug ein Problem darstellt.
3. Aufrauen
   Das Strahlen wird mit Aluminiumoxid-Strahlmittel durchgeführt, um Schmutz und Oxidschicht vom Grundmetall zu entfernen.
4. Grundierung
   Der Kleber wird aufgetragen, um das Grundmetall mit der Teflon-Beschichtung zu verbinden. Für selbstklebende Fluorpolymerbeschichtungen ist keine Grundierung erforderlich.
5. Trocknen
   Die Trocknung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 100 °C. Je nach Grundierung kann eine Hochtemperaturtrocknung bei 200 °C oder mehr erforderlich sein.
   Beachten Sie, dass je nach Art der Teflon-Beschichtung im weiteren Verlauf eine Zwischenschicht vor der Deckschicht erforderlich sein kann.
6. Deckschicht (Decklack)
   Das Teflon-Beschichtungsmittel wird mit einer Spritzpistole, einer Pulverbeschichtung oder einem anderen vorgeschriebenen Verfahren aufgetragen.
7. Einbrennen
   Die Teflon-Beschichtung wird bei einer bestimmten Temperatur und Zeit eingebrannt, um die Teflon-Beschichtung zu härten.
8. Inspektion
   Die Teflon-Beschichtung wird auf Aussehen, Dicke, Löcher usw. geprüft. 

2. Schichtdicke der Teflon-Beschichtung

Die Dicke der Teflon-Beschichtung, die mit den oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird, hängt vom Verwendungszweck ab. Im Allgemeinen kann ein Beschichtungsfilm für nicht klebende Zwecke, wie z. B. verbesserte Formtrennung, bis zu 20-50 ㎛ und für korrosionsbeständige Zwecke, wie z. B. Erhaltung des funktionellen Aussehens, bis zu 300 ㎛ bis 2 mm hergestellt werden.

Sehr spezielle Beschichtungen können auch mit einer sehr dünnen Schichtdicke von 1 ㎛ hergestellt werden. Nadelstiche im Beschichtungsfilm sind ein sehr wichtiges Thema bei Teflon-Beschichtungen. Aus diesem Grund werden manchmal dickere Beschichtungen verwendet, um Nadelstiche zu vermeiden. Beschichtungen mit einer Schichtdicke von 250 ㎛ oder mehr werden zum Beispiel als „Auskleidungen“ bezeichnet.