Im IGF-Projekt LIBS-OF kommt für eine besonders effektive Reinigung ein ultravioletter (UV-)Laser mit einer Wellenlänge von 193 Nanometern zum Einsatz. Diese kurze Wellenlänge ermöglicht es, auch Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Siliziumatomen zu brechen. Damit lassen sich selbst hartnäckige Verunreinigungen – etwa Silikontrennmittel – entfernen, bei denen herkömmliche Reinigungsverfahren an ihre Grenzen stoßen. Zusätzlich wird die Kunststoffoberfläche unter Einfluss von Luftsauerstoff gezielt chemisch funktionalisiert. Dabei entstehen beispielsweise -OH- oder andere polare Gruppen, die fest an der Oberfläche verankert werden. Diese Aktivierung sorgt dafür, dass anschließende Prozesse wie Kleben oder Beschichten direkt im Anschluss an die Laser-LIBS-Behandlung durchgeführt werden können.
Über- und Unterbehandlungen von Faserverbunden vermeiden
Die Behandlung von Oberflächen mit hochenergetischen Lasern birgt das Risiko einer Überbehandlung. Besonders in der Faserverbundtechnik kann eine zu intensive Bearbeitung problematisch sein: Wird die Verstärkungsfaser an der Oberfläche freigelegt – etwa bei kohlefaserverstärkten Kunststoffbauteilen (CFK) – droht oxidative Schädigung. Dies kann zu erhöhtem Ausschuss und im schlimmsten Fall zu Bauteilversagen im Einsatz führen. Um sowohl Unter- als auch Überbehandlungen zu vermeiden, wird der Reinigungs- und Aktivierungsprozess mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie inline überwacht. Die Analyseergebnisse steuern in Echtzeit die Prozessparameter. Auf diese Weise wird eine hohe Reinigungsleistung erzielt, Überbehandlungen werden vermieden und gleichzeitig Prozesszeit eingespart.