Oberflächen entschichten mittels Laser

Der Laser als abtragendes Verfahren ist ideal dazu geeignet, Beschichtungen von Oberflächen zu entfernen und direkt für eine Wiederbeschichtung vorzubereiten. Dies spart insbesondere bei einer lokalen Reparatur Zeit und Geld, da der Laser ohne Maske kantenscharf geführt werden kann. Je nach Materialkombinationen und den verwendeten Laserparametern kann dabei selektiv eine Beschichtung entfernt oder bis auf das Grundsubstrat bei nahezu gleichbleibender Oberflächengüte entschichtet werden.

Anwendungsfälle und Hindernisse beim Schichtabtrag

Wenn eine Beschichtung, meist ein Lack bestehend aus einer oder mehreren Lagen, gut haftet, ist das grundsätzlich eine tolle Sache. Es gibt aber auch Fälle, wo eine Schicht aus verschiedenen Gründen lokal oder vollflächig entfernt werden soll. So zum Beispiel, wenn lokal eine elektrische Kontaktierung oder Erdung, beispielsweise bei einem beschichteten Bauteil im Elektroantrieb, realisiert werden muss. Oder wenn im maritimen Bereich aus Gründen des Korrosionsschutzes eine Wiederbeschichtung ansteht. Im zweiten Fall geht dies häufig einher mit Rückständen, zum Beispiel bedingt durch Korrosion.

Mechanische Reinigungsverfahren benötigen Strahl- oder Schleifmittel und sind nur bedingt für einen lokalen und selektiven Abtrag geeignet. Die abrasiven Medien müssen zudem gesammelt und entsorgt werden, was im Zuge einer auf die Ressourceneffizienz zielenden Industrie immer stärker hinterfragt wird.

Umweltschonender und gezielter Abtrag mit dem Laser

Die Lasertechnik umgeht diese Schwierigkeiten durch einen strahlmittelfreien Abtragsprozess. Die Laserstrahlung kann gezielt und kantenscharf über die Oberfläche geführt werden und ermöglicht in Abhängigkeit des Beschichtungsaufbaus und der Laserparameter einen selektiven, lagenweisen Abtrag. Je nach Zusammensetzung kann ein Top-Coat auf diese Weise entfernt werden, wohingegen der darunterliegende Primer nur im Grenzbereich abgetragen und direkt wiederbeschichtet werden kann. Im Fall eines vollständigen Beschichtungsabtrags kann der Prozess derart eingestellt werden, dass die zugrundliegende Oberflächengüte weitestgehend erhalten bleibt oder neu eingestellt wird. Verschmutzungen, wie zum Beispiel Korrosionsrückstände, können ebenfalls direkt mit entfernt werden. Dies spart Zeit und Kosten, da auf notwendige, nachträgliche Prozessschritte verzichtet werden kann.

Automatisierte oder handgeführte Lasertechnik

Die hohe Flexibilität der Lasertechnik und der zugehörigen Systeme erlaubt den Abtrag verschiedenster Schichtsysteme, unter anderem metallischer Beschichtungen wie Zink oder Nickel und diverser Polymere und Lacke. In Abhängigkeit der verwendeten Materialien können sowohl automatisierbare, roboter- oder portalgeführte Systeme als auch handgeführte Laseroptiken genutzt werden. Letztere sind kommerziell sogar als mobile Anlagen oder Rucksacksysteme für eine hohe Anwenderflexibilität erhältlich. Die abgetragenen Beschichtungen werden weitestgehend verdampft und können durch eine Absaugung entfernt werden.

Ihr kompetenter Partner beim ressourceneffizienten Entschichten von Oberflächen

Das Fraunhofer IFAM hat jahrelange Erfahrung im Bereich der Lasertechnik. Ergänzt wird diese durch fundiertes Know-how im Bereich der Lacktechnik aus dem Haus. Wir bieten unseren Kunden daher:

• Kommerzielle Laseranlagen für den Abtrag verschiedenster Beschichtungsstoffe
• Auswahl geeigneter Lasertypen je nach Anforderungsprofil
• Fundierte Kenntnisse im Bereich der Laser-Substrat-Wechselwirkungen
• Lackiertechnische Prüfungen (im Haus)
• Beratungen bei Entwicklungen / Prozesseinführungen
• Breite Palette an Partnerfirmen für mögliche Umsetzungen

Die Oberflächentechnik ist eine Kernkompetenz des Fraunhofer IFAM. Die Arbeitsgruppe »Lasertechnik« entwickelt Prozesse für die Oberflächenbehandlung verschiedenster Materialien auf Basis von industriell etablierten oder verfügbaren Systemkomponenten. In der Abteilung »Plasmatechnik und Oberflächen« verfügt die Gruppe über umfassendes Know-how, Analysemethoden und ergänzende Verfahren der Oberflächenbehandlung.