Literature : [ composites/synthetic materials | manufacturing/ processes ]
Innovative Oberflächenvorbehandlungsmethode mittels UV-Laser zum klebtechnischen Fügen von Kunststoffen
Den Fokus dieses Vorhabens bildete die Entwicklung einer Oberflächenvorbehandlungsmethode für klebtechnische Anwendungen von Polymeren basierend auf kohärentem Licht aus dem UV-Wellenlängenbereich.
Eine Ableitung darauf aufbauenden Prozessparameter für die Implementierung des Verfahrens in die Produktion stellte ein weiteres Ziel dieser Arbeit dar. Der Einsatz des kohärenten Lichts in klebtechnischen Anwendungen wurde bisher sehr wenig erforscht. Dieser seltene Einsatz des Lasers als Oberflächenvorbehandlungswerkzeug im Bereich der klebtechnischen Fügetechnik von polymeren Werkstoffen ist in der Anwendungstechnik durch den relativ hohen Preis des Lasers und einen breiten Einsatz von weiteren konventionellen Oberflächenvorbehandlungsmethoden (wie Nieder- und Atmosphärendruck-Plasma sowie Corona) begründet. Neueste Forschungsstudien konnten allerdings für manche Anwendungen eine deutlich höhere Effizienz und somit einen enormen Vorteil des Lasers auch in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Klebetechnik aufzeigen. Die rasant fallenden Preise insbesondere für Festkörper- und Halbleiterlaser können dabei den wirtschaftlichen Einsatz des Lasers bald auch in der klebtechnischen Polymerfügetechnik ermöglichen. Die Anwendung des UV-Lasers als Vorbehandlungsmethode in der Kunststoffoberflächen wurde im Rahmen dieser Arbeit charakterisiert. Die Vorbehandlung mittels UV-Laser zeigte dabei vielversprechende Ergebnisse für klebtechnische Anwendungen aus der Kunststofftechnik. Mit dem UV-Laser konnte eine gezielte Steigerung der Rauheit und eine gezielte Änderung der chemischen Zusammensetzung der Polymeroberfläche hervorgerufen werden. Die optimalen Parameter der Vorbehandlung bewirkten dabei eine deutliche Steigerung der Klebfestigkeit von gefügten Kunststoffverbindungen.
