Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Herstellung definierter Aluminiumoberflächen mittels Laserbehandlung

Die Möglichkeit, die Oberflächen von Al-Legierungen mittels Laser nicht nur zu rei-nigen, sondern auch definiert modifizieren zu können, bietet vielfältige Chancen. Insbesondere für KMUs mit hohen Ansprüchen an die Anlagenflexibilität stellt die Lasertechnik bei lokalen Vorbehandlungen aufgrund des geringen Platzbedarfs, der geringen laufenden Kosten und dem Verzicht auf Chemikalien und Strahlmittel eine zunehmend interessanter werdende Alternative dar. Derzeit erfolgt die Entwicklung von Laserprozessen für die Oberflächenvorbehandlung weitestgehend auf Basis von Erfahrungswerten, statistischer Versuchsplanung und teils zeit- und kostenintensiven Prüfungen, was die Entwicklung und Einführung laserbasierter Prozesse, vor allem für KMUs, hemmt. Erschwerend kommt hinzu, dass die Behandlungseffekte stark von der Al-Halbzeugart, dem Legierungstyp und dem Oberflächenzustand abhängen und damit nicht unmittelbar auf andere Bauteiloberflächen übertragen werden können. Ziel des vorliegenden Projektes ist es daher, Richtlinien für die Laservorbehandlung von Al-Legierungsoberflächen zu erarbeiten und damit eine belastbare Ausgangsbasis für die schnellere und gezielte Entwicklung neuer Laserprozesse bereitzustellen. Hierfür wird der Einfluss der Laserparameter auf die chemische Zusammensetzung der Oberfläche sowie auf topographische und strukturelle Behandlungseffekte analysiert und hinsichtlich der resultierenden Adhäsionseigenschaften, Alterungsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften bewertet. Durch Untersuchungen auf verschiedenen Legierungstypen und Oberflächenzustände wird eine breite Anwendungsbasis und Übertragbarkeit der Erkenntnisse geschaffen. Zudem werden einfache Analysemethoden entwickelt, um die Behandlungseffekte qualitativ nachweisbar zu machen und eine KMU-taugliche Qualitätssicherung zu gewährleisten.