Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Laserstrukturierung kombiniert mit Atmosphärendruck-Plasmaabscheidung von katalytischen Metallnanopartikeln vor der lokalen Metallisierung für verbesserte Haftfestigkeit der Metallschichten auf üblichen Polymeren und Keramiken

Das Projekt LaStrADA zielt auf die Entwicklung eines umweltfreundlichen Verfahrens zur lokalen Metallisierung nichtleitender Oberflächen z.B. von Polymeren und Keramiken ab. Sowohl die REACH-Verordnung über die Verwendung von Cr(VI) als auch die zunehmend strengeren Vorschriften für strategische Materialien, die zur Vorbereitung von Polymeroberflächen verwendet werden (z.B. Pd), erfordern die Entwicklung neuer Ansätze für die Behandlung solcher nichtleitenden Materialien vor der Metallisierung. Ausgehend von den Forschungsergebnissen des erfolgreich abgeschlossenen CORNET-Projekts "METAPLAST" erforscht das vorliegende Projekt "LaStrADA" eine vollständige Prozesskette zur lokalen Metallisierung ohne Einsatz der regulierten Materialien oder Prozesse. Der neuartige Ansatz umfasst 1. eine intelligente Laserstrukturuierung, die u.a. herkömmliche Ätzchemikalien erübrigt durch Topographieoptimierung die Adhäsion von stressbeaufschlagten Metallmultilagen ermöglicht, 2. eine Polymerfunktionalisierung und Abscheidung katalytischer Materialien (Bekeimung) mittels Atmosphärendruckplasma und 3. eine stromlose Abscheidung der finalen Metallschichten. Insbesondere für die Bekeimung wurden nur Materialien ausgewählt, die der EU-Strategie für die Nutzung von Ressourcen entsprechen. Ferner strebt LaStrADA bei den elektrochemischen Prozessen die Verwendung von Lösungen ohne Ni und Cr(VI) an. Der Innovationswert des Projekts liegt im neuartigen Ansatz, der die trockene und inlinefähige Atmosphärendruckplasma- und Lasertopographieoptimierung kombiniert und die herkömmliche nasschemische Oberflächenbehandlung ersetzt. Das Projekt zielt auch darauf ab, diese integrierte Lösung in einem mobilen System für die bedarfsgerechte, lokale Metallisierung von Großstrukturen ohne vorherige Maskierung bereitszustellen. Dank ihrer besonderen Flexibilität ist die Anwendung sowohl für große Unternehmen als auch für KMU attraktiv, darunter auch im derzeit schnell wachsenden Reparatursektor.