Vorbehandlung, Reinigung, Aktivierung

Sichere Klebungen und Beschichtungen durch umweltfreundliche Oberflächen-Vorbehandlung

Reinigung und Aktivierung von komplexen FVK-Oberflächen durch AD-Plasma
© Fraunhofer IFAM
Reinigung und Aktivierung von komplexen FVK-Oberflächen durch AD-Plasma
Entfernung von Trennmitteln von CFK-Oberflächen
© Fraunhofer IFAM
Entfernung von Trennmitteln von CFK-Oberflächen
Mobile VUV-Anlage als robotergeführter Bearbeitungskopf.
© Fraunhofer IFAM
Robotergestützte Aktivierung einer CFK-Großstruktur mit Hilfe einer Excimer-Lampe.

Oberflächen-Kontaminationen in der Produktion

Die Kontamination von Oberflächen mit Produktionshilfsmitteln, wie Trennmitteln oder Schmiermitteln, stellt ein häufiges Problem für die anschließende Klebung oder Beschichtung von Bauteilen oder Produkten dar. Um eine optimale Haftung von Klebstoffen und Lacken zu gewährleisten, sind daher in den meisten Fällen vorab Reinigungsprozesse und Aktivierungsprozesse notwendig.

Oft werden zurzeit noch Verfahren eingesetzt, die sowohl den Einsatz von Lösungsmitteln als auch von wässrigen Systemen erfordern, mit den daraus folgenden Nachteilen

  • Platzbedarf für Bäder
  • Entsorgungskosten und Energiekosten
  • Emissionen, wie »Volatile Organic Compounds« (VOC; leichtflüchtige organische Verbindungen)

Plasmatechnik – Die effiziente und umweltschonende Alternative …

Hierbei wird das zu reinigende Werkstück einem Plasma oder der Vakuum-Ultra-Violetten-Strahlung (VUV-Strahlung) eines Plasmas ausgesetzt, was dazu führt, dass organische Kontaminationen durch den Einfluss des Plasmas zerlegt und von der Oberfläche entfernt werden. Als Techniken kommen die bei Atmosphärendruck (AD) arbeitenden Plasma-Jets zur lokalen Inline-Vorbehandlung oder die Niederdruck-(ND-)Plasmatechnik bzw. VUV-Excimer-Lampen (VUV-Technologie) zur Vorbehandlung komplex geformter Bauteile zum Einsatz.

… auch in Kombination mit abrasiven Technologien

Um auch starke Verunreinigungen, wie z. B. große Partikel und dickere Kontaminationen entfernen zu können, lassen sich die genannten Techniken durch unterstützende Technologien mit abrasiver Wirkung zur Grobreinigung kombinieren:

Zur Demonstration von Verfahrenskombinationen steht im Technikum der PLATO im Fraunhofer IFAM eine Roboterzelle zur Verfügung, die die flexible Gestaltung und Erprobung neuer Prozessketten ermöglicht.

 

 

Anwendungsbeispiele aus der Industrie

  • Aktivierung der Dichtflansche von Scheinwerfergehäusen aus Polypropylen
  • Vorbereitung von Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-(EPDM-)Profilen zum Beflocken ohne Aufrauen und Lösungsmittelprimer
  • Kleben von Faserverbundbauteilen
  • Lokale Vorbehandlung von Titan-Niete
  • Oberflächen-Vorbehandlung vor dem Kleben bzw. Lackieren
  • Oberflächen-Vorbehandlung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK, CFK, GFK etc.)
  • Oberflächenbehandlung von Partikeln
  • Optimierung von Benetzungseigenschaften