Grenzflächenenergie ist eine andere Bezeichnung für Oberflächenenergie.
Oberflächenenergie
Das Bedrucken oder Verkleben von Kunststoffteilen fordert eine hohe Benetzbarkeit der Kunststoffoberfläche. Dabei wird die Benetzbarkeit mit der Oberflächenenergie beschrieben. Hochenergetische (polare) Oberflächen bieten der Druckfarbe oder dem Klebstoff eine bessere Haftung als niederenergetische (unpolare) Oberflächen.
Beim Bedrucken gilt im Allgemeinen, dass die Grenzflächenenergie der zu bedruckenden Oberfläche mindestens so groß sein sollte wie die Oberflächenspannung der Druckfarbe.
Einfacher Test mit Wassertropfen
Die Benetzbarkeit von Kunststoffen lässt sich schnell und einfach mit Hilfe eines auf die Oberfläche aufgebrachten Wassertropfens beurteilen. Bildet sich ein Wassertropfen, ist die Oberfläche niederenergetisch. Verläuft der Wassertropfen, handelt es sich um eine hochenergetische Oberfläche.
Professionelle Testtinten
Zur genaueren Betrachtung der Benetzbarkeit verwendet man Testtinten und misst den Randwinkel des Tropfens (Messmethoden nach
Zum Bedrucken oder Kleben von Kunststoffoberflächen sollte der Randwinkel möglichst klein sein. Es gilt die Young'sche Gleichung.
Youngsche Gleichung
Nach der Formel von Thomas Young hängt der
Die Energie der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Kunststoffoberfläche
Der Zähler beschreibt die kritische Oberflächenenergie und lässt sich zu $ \ σ_C \ $ zusammenfassen.
\[ {cos_θ} = \frac{σ_C}{σ_L} \]
