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21.06.2010

Entspiegelung durch PUR-Schicht

Für Brillengläser, Displays oder Abdeckungen von Armaturen oder Blenden kommen in vielen Fällen glasklare Kunststoffe zum Einsatz. Dabei verhalten sich die Kunststoffe jedoch nicht völlig transparent, denn ein Teil der einfallenden Lichtstrahlen wird an der Oberfläche reflektiert. Diese Spiegelungen werden als störend empfunden, durch die Blendwirkung sind sie unter Umständen sogar gefährlich. Daher sind bei diesen Anwendungen spezielle Beschichtungen notwendig, um die Reflexion an der Oberfläche auf ein Minimum zu reduzieren.

Bisher erfordert das Aufbringen dieser Reflexschicht einen zweiten Arbeitsschritt, der sich an die Bauteilherstellung anschließt. Am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik wurde nun eine neue Methode entwickelt, mit der sich die Oberflächen direkt während der Spritzgießfertigung entspiegeln lassen. Die Spritzgießwerkzeuge sind dabei mit einer speziell entwickelten Hartstoff-Beschichtung ausgestattet. Um die darin abgebildeten Nanostrukturen auf die Bauteiloberfläche zu übertragen, überflutet eine sehr dünne PUR-Schicht das thermoplastische Bauteil. Aufgrund der sehr geringen Viskosität ist das PUR in der Lage, die mikroskopische kleine Oberflächenstruktur abzuformen. Die PUR-Oberflächen sind wischbeständig und kratzfest.

Bei der Gestaltung der Oberflächenstruktur ahmten die Forscher das natürliches Vorbild der Facettenaugen von Nachtfaltern nach: Auf deren Oberfläche bilden winzige Ausstülpungen, die kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts, eine periodische Struktur. Durch diese Nanostruktur entsteht ein sanfter Übergang zwischen den Brechungsindices der Luft und der Hornhaut, so dass Lichtreflexionen minimiert werden. Dies bringt den Tieren einen doppelten Vorteil: Es erhöht ihre eigene Sehfähigkeit, weil sie das schwache Restlicht praktisch vollständig verwerten können. Zugleich sind sie für ihre Jäger schwerer erkennbar, weil keine Spiegelung an den Augen auftreten.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Fraunhofer IWM Freiburg
Wöhlerstraße 11
DE 79108 Freiburg
Tel: +49 761 5142-0
Fax: +49 761 5142-110


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