Mit einem wissenschaftlichen Kolloquium ist am 7. Dezember 2017 das neue Zentrum für Inline-Oberflächenvorbehandlung in Bremen eingeweiht worden. Auf über 650 Quadratmetern Technikumsfläche bietet das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM ein breites Spektrum verschiedenster Vorbehandlungstechniken, die innerhalb eines Produktionsprozesses für unterschiedlichste Anwendungen ablaufen können. Neben plasmatechnischen Verfahren beschäftigen sich die Experten des Instituts mit modernsten Strahl- und Laserverfahren. Mit diesem ganzheitlichen Angebot für Industrie- und Forschungspartner können Verfahren bedarfsgerecht ausgewählt und für individuelle Fertigungsbedingungen optimiert werden.
Die Oberflächenvorbehandlung ist der entscheidende und somit qualitätsbestimmende Schritt, wenn es ums Kleben, Lackieren oder Beschichten von Bauteilen geht. Sowohl durch den Produktionsprozess als auch durch den Entwicklungsgang eines Bauteils kann sich – durch fertigungsbedingte Kontaminationen, Verunreinigung bei Lagerung und Transport oder auch durch korrosive Belastung – die Oberflächenbeschaffenheit ändern und für Folgeprozesse nicht geeignet sein. Schwankungen in der Oberflächenqualität entstehen immer dann, wenn eine unzureichende oder falsche Vorbehandlung durchgeführt wurde. Dies kann zu einer variierenden Produktqualität oder gar zum Ausfall des Produktes führen. Die dabei entstehenden Kosten sind oft nur schwer abzuschätzen.
Inlinefähige Vorbehandlungstechnologien, die auch in bestehende Prozessketten mit geringem Platz- und Investitionsbedarf implementiert werden können, bieten hier eine technisch gut umsetzbare Lösung. Kostenintensive Produktions- und Produktausfälle werden so vermieden. Das Fraunhofer IFAM verfolgt dazu verschiedenste Ansätze und entwickelt individuelle Prozesse.
Umweltfreundliche Oberflächenvorbehandlung für eine sichere Anwendung
Materialien oder Produkte zu reinigen und mit einer geeigneten Oberflächenvorbehandlung zu funktionalisieren, sind in vielen Branchen gefragt: im Luft- und Raumfahrtbereich, in der Automobilindustrie, in der Elektronikbranche und der Fertigungstechnik, im Maschinenbau oder der Konsumgüterindustrie. Denn nicht wenige Werkstoffe bekommen erst durch gezielte Vorbehandlung und Modifikation die Zusatzfunktionen, die den Gebrauchswert der Bauteile ausmachen.
Die Wissenschaftler der Abteilung Plasmatechnik und Oberflächen arbeiten an Reinigungsprozessen, die auf die auftretenden Kontaminationen und Materialien abgestimmt werden. Egal, ob es sich um Metalle, Kunststoffe oder Gläser handelt –Strahlverfahren mit CO2-Schnee oder Vakuumsaugstrahlmethoden zum schonenden Materialabtrag kommen genauso zur Anwendung wie eine Feinstreinigung oder Aktivierung mit Atmosphärendruck-Plasmen oder UV-Bestrahlungen. Vielversprechende Ergebnisse liefert auch die Lasertechnik, mit der sich nanostrukturierte Beschichtungen auf Metallen erzeugen lassen. Mit dieser Technik lassen sich selbst schwer zu beschichtende Materialien wie Titan langzeitstabil kleben oder lackieren. Ergänzt werden diese Methoden durch das Abscheiden von Haftvermittlerschichten, die eine langzeitstabile Anbindung sogar unter korrosiven Belastungen ermöglichen.
Diese und andere Vorbehandlungstechniken können nun umfassend für den Betrieb in der Serienproduktion getestet und optimiert werden. Das neue Zentrum für Inline-Oberflächenvorbehandlung zeichnet sich durch seine Vielfalt an verschiedenen industriellen Technologien aus. Das Angebotsspektrum reicht von fest installierten automatisierten Systemen bis hin zu transportablen Lösungen für den mobilen Einsatz. Für diesen Zweck wurden autarke Rucksack-Systeme entwickelt, die eine Vorbehandlung eines Rotorblatts auf hoher See, eines Verbindungselementes in einem Flugzeugrumpf oder die Reparatur eines Folien-Fassadenelements in schwindelerregender Höhe ermöglichen. So können für die kundenspezifischen Anforderungen die richtigen Prozesse flexibel und unkompliziert ausgewählt werden.