LaserPromise

Laserbasierte Abscheidung von Haftvermittlerschichten:

Das Projekt LaserPROMISE (Laserbasiertes Abscheiden haftvermittelnder Schichten auf rostfreien Edelstählen) befasst sich im Rahmen der Fördermaßnahmem "Die Basis der Photonik: funktionale Oberflächen und Schichten" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit der Erforschung und Validierung eines Prozesses zur alterungsstabilen Verklebung nichtrostender Stähle speziell im Bereich der Medizintechnik. Das Kleben wird aufgrund der häufigen Sterilisationsbehandlungen medizinischer Instrumente derzeit für diese Anwendungen nicht genutzt, da eine Alterung der Klebschicht einsetzt und diese als Folge frühzeitig versagt.

Erforschung eines hoch ortsaufgelösten Vorbehandlungsverfahrens zur alterungsstabilen Verklebung nichtrostender Stähle:

Derzeitige Vorbehandlungsmethoden rostfreier Edelstähle (z.B. Sandstrahlen mit Silikat belegtem Korund oder nasschemische Beize) sind nicht ausreichend alterungsstabil und besonders für medizinische Anwendungen nur bedingt geeignet, da die fehlende Ortsauflösung zu vorbehandelten Bereichen führt, die nicht mit Klebstoff belegt sind und an diesen Stellen die Korrosionsbeständigkeit deutlich reduziert ist. Weiter besteht die Problematik, dass aufgrund fehlenden Fachwissens oft die Klebtechnik bei rostfreien Edelstählen nicht eingesetzt wird, obwohl sie im Vergleich zu traditionellen Fügeverfahren (z.B. Schweißen) das geeignetere Fügeverfahren wäre. Schweißen von Edelstahl ist nur bedingt und häufig mit großem Aufwand möglich. Das Kleben würde hier eine echte Alternative für viele Produkte darstellen.

Ziel des Projektes ist es, ein Vorbehandlungsverfahren zu erforschen und sowohl wirtschaftlich als auch technisch zu bewerten, um nichtrostende Stähle insbesondere im Hinblick auf die besonderen Anforderungen der Medizintechnik alterungsstabil und sicher zu verkleben. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen zunächst die Mechanismen, die zum Versagen der Klebverbindungen nichtrostender Stähle führen, untersucht werden.

Diese Erkenntnisse bilden die Basis zur Auslegung der Klebstoffe und der Haftvermittlerschichten. Die verwendeten Lasersysteme zur Reinigung werden modifiziert, um eine Abscheidung von Haftvermittlerschichten zu ermöglichen. Das angestrebte Verfahren findet nicht nur in der Medizintechnik breite Anwendung. Das kombinierte Reinigen mittels Laserstrahlung und der gleichzeitigen Abscheidung von Haftvermittlerschichten in Kombination mit einer Korrosionsminderung lässt breites Anwendungspotential vermuten. Denkbare weitere Anwendungen finden sich in Klebungen im Automobilbereich sowie im Pumpenbau. Alle Anwendungen, in denen Klebungen korrosiven Medien oder hohen korrosiven Beanspruchungen ausgesetzt sind, kann das angestrebte Verfahren deutliche Potentiale bieten. Dabei ist auch zu erwähnen, dass der Kombination von Haftvermittlerschichten und Klebstoffen hinsichtlich der konkreten Formulierungen kaum Grenzen gesetzt sind, so dass fallspezifische und optimale Lösungen für nahezu jede Anwendung, die derzeit eine konventionelle Vorbehandlung erfordert, entwickelt werden können. Die technologischen Grundlagen für diese Entwicklungen werden mit den Forschungsergebnissen dieses Verbundprojektes erarbeitet.