Die im Folgenden aufgeführten Charakterisierungsmöglichkeiten beziehen sich vor allem auf „klassische“ organisch-chemische Beschichtungen wie Farben und Lacke. Ein gesondertes Feld stellen Beschichtungen in der Kunststoffverarbeitung vor allem der Schmelzeverarbeitung, dar. Für letztere sind die im Folgenden aufgeführten bildgebenden Verfahren jedoch auch interessant.
Typische Untersuchungen im Bereich Coatings
Anwendungsnahe Tests und Prüfung der Trocknung (Staubtrockenzeitpunkt usw.)
Einige ausgewählte industrienahe Methoden zur Prüfung von Lacken stehen zur Verfügung. Dies sind Gitterschnitttests an ausgehärteten Lacken, Farb- und Glanzmessungen und ein Coatmaster (Firma Erichsen) mit Werkzeugen zur Bestimmung einiger charakteristischer Werte, wie Staubtrocken- und Klebfrei-Zeitpunkt (Wollfaden oder Glasperlen), Zeit zum Erreichen der Grifffestigkeit (Zahnrad), Bestimmung des Offenbleibens und Beurteilung der Relation Oberflächentrocknung zur Durchtrocknung (Kugelstift und Drahtbügel). Der Fokus des Fraunhofer LBF liegt auf modernen, am Markt unüblichen Messmethoden, die gerade im Bereich der Lackentwicklung ein großes Potenzial zeigen.
- Um bei der Entwicklung von Coatingformulierungen detailliert die Trocknung von Lacken und die Härtungskinetik von Klebstoffen verfolgen zu können, wurde am LBF als spezielle Methode das Ultraschall-Filmrheometer entwickelt. Diese ist mit UV-Lampen und NIR-Spektroskopie gekoppelt, sodass die simultane Verfolgung der physikalischen Härtung und des chemischen Umsatzes von UV-initiierten Härtungsreaktionen möglich ist.
- Fragestellungen zur chemischen Zusammensetzung, zur Schichtfolge in Mehrschichtsystemen, zu Schichtdicken und Defekten stehen bildgebende mikroskopische Methoden zur Verfügung, insbesondere die Ultraschallmikroskopie und die Ramanmikroskopie.
Neben diesen speziellen, weniger verbreiteten Bildgebungsverfahren gibt es am LBF auch optische Mikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (REM-EDX).
Bewitterung, Alterung und Lebensdauervorhersage
Die Lebensdauer von Farben, Lacken und organischen Beschichtungen wird am Fraunhofer LBF durch thermische oder klimatische Alterungsexperimente sowie durch Bewitterungsexperimente untersucht. Hierfür stehen Klimaschränke, Bewitterungsgeräte und UV-C-Bestrahlungsmessplätze sowie mit analytischen Methoden kombinierte Bewitterungsverfahren zur Verfügung. Fragestellungen hierzu reichen von einfachen Lebensdaueranalysen, über Reziprozitätsanalysen bis hin zur Früherkennung von Lackschäden und der Entwicklung neuer Bewitterungszyklen, die auf Produkte und Anwendungen von Kunden angepasst sind.
Zur Charakterisierung der Beschichtungen kann auf umfangreiche physikalische und chemische Messmethoden zurückgegriffen werden.