Fraunhofer-Gesellschaft

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Neuere Entwicklungen zur Laserbehandlung vor dem Kleben

 
: Jansen, Irene; Schiefer, Tom

Geiß, P.L. ; Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut e.V. -OTTI-, Regensburg:
Kleben auf den Punkt gebracht : TechnoBond, Fachtagung Industrielle Klebtechnik; 06./07. Mai 2015, Stadthalle Memmingen; zweite Fachtagung mit Ausstellung
Regensburg: OTTI, 2015 (Wissen für Profis)
ISBN: 978-3-943891-52-2
S.79-83
Fachtagung Industrielle Klebtechnik (TechnoBond) <2, 2015, Memmingen>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWS ()
Verkleben; kalt härtendes Bindemittel; Verklebung

Abstract
Bei kalthärtenden Klebstoffsystemen ist zur reproduzierbaren Herstellung von festen und dauerhaften Klebungen zur Vorbehandlung vor allem die Verwendung von Laserstrahlung oder Atmosphärendruckplasma interessant, da diese trockenen Methoden relativ einfach in einen Fertigungsprozess integriert werden können. Weitere Vorteile dieser Verfahren sind die berührungslose und partielle Behandlung der Fügeteile, der breite Einsatz für viele verschiedene Fügeteilmaterialien, die Prozesssicherheit sowie die ökologische Unbedenklichkeit. Mit diesen Techniken können die Oberflächenenergie, die Textur und die chemische Struktur der Oberfläche variiert und gezielt eingestellt werden. Zum Einsatz kommen gepulste Nd YAG-Festkörperlaser, aber auch hocheffiziente Faserlaser. Für Kunststoffe werden wegen der besseren Einkopplung der Laserstrahlung CO2- oder Excimerlaser eingesetzt. Besonders leistungsfähig sind Laserverfahren mit Strahlformung bzw. interferierenden Strahlen. Eine Neuentwicklung ist das am IWS entwickelte DLIP-Verfahren (Direct Laser Interference Patterning). Zur Erzeugung eines Interferenzmuster auf Oberflächen werden hier kollimierte und kohärente Laserstrahlen eines gütegeschalteten Nd:YAG-Lasers auf der Oberfläche zur Interferenz gebracht. Mit diesem Verfahren können exakte periodische Strukturen im Mikro- und Submikrometerbereich auf Metallen, Polymeren und Keramiken erzeugt werden. Durch die periodische Temperaturverteilung kommt es zu einem lokalen Aufschmelzen und teilweisen Verdampfen des Materials im Bereich der Intensitätsmaxima. Neben der Topographie können über regelbare Prozessparameter, wie Pulsenergie und Wellenlänge, elektrische, chemische und mechanische Eigenschaften periodisch variiert werden. Diese strukturierten Oberflächen sind besonders für den Einsatz in der Biotechnologie, in der Photonik und in der Tribologie geeignet. Erprobt wurde das Verfahren zur Klebvorbehandlung von Aluminium-, Titan- und Stahllegierungen. Die DLIP-Behandlung bringt höhere Flächenraten, nachteilig ist aber, dass nur etwa ein Zehntel der Rauheit, die mit den scannenden Festkörperlasern erzielt werden, erreicht wird. Um die Flächenraten weiter zu erhöhen, werden gegenwärtig Arbeiten mit cw-Festkörperlasern mit Leistungen im kW-Bereich durchgeführt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-391799.html