Kunststoff-Veredelung bei Raumtemperatur

14. Mai 2001, 13:18
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... durchgeführt im Laserzentrum Leoben

Graz - Ein Laser gestütztes Vakuumbeschichtungsverfahren, mit dessen Hilfe die Oberfläche von temperaturempfindlichen Werkstoffen auch bei Raumtemperatur veredelt werden kann, kommt seit wenigen Tagen am Laserzentrum Leoben zum Einsatz. Das Verfahren wird in der so genannten Pulsed Laser Deposition-Anlage (PLD) umgesetzt, die von den Mitarbeitern des High-Tech-Instituts der landeseigenen Forschungsgesellschaft Joanneum Research selbst entwickelt wurde. Nun können sogar metallische oder keramische Schichten auf temperaturempfindliche Kunststoffe aufgebracht werden.

Bei der Herstellung von modernen technischen Bauteilen gehen die Trends verstärkt in Richtung Werkstoffverbund. Dabei werden spezifische Oberflächeneigenschaften erzielt, indem der Grundwerkstoff mit einer anwendungsspezifischen, funktionellen Schicht überzogen oder dessen Oberfläche mit Hilfe von mechanischen, chemischen oder thermochemischen Verfahren modifiziert wird. Im Bereich von wärmeempfindlichen Kunststoffen kommt es hier aber immer wieder zu Problemen, weil sich der Kunststoff bei Hitzeeinwirkung naturgemäß verformt. Im Leoben hat man jetzt eine Anlage aufgebaut, die sich zur Beschichtung gerade jener temperaturempfindlichen industriellen Bauteile und Werkzeuge eignet.

Das Verfahren der Pulsed Laser Deposition (PLD) eignet sich für eine breite Palette von Schichtwerkstoffen wie z.B. Metalle, Oxide, Nitride und Karbide. Die "Veredelung" wird dabei in einer Vakuumkammer durch gepulste Laserstrahlen in Dampf umgewandelt, der an der Substratoberfläche zu einer dünnen Schicht kondensiert. In diesem Prozess werden extrem hohe Teilchenenergien erreicht. Das Resultat: "hohe Schichthaftung bei niedrigen Beschichtungstemperaturen und feinkristalline bis amorphe Schichtstrukturen", so Zentrumsleiter Elmar Brandstätter. Die Schichtdicke lässt sich gezielt von etwa Atomlagenstärke bis zu einigen Mikrometern einstellen.

Insgesamt wurden für den Bau und die Entwicklung der Anlage rund 15 Millionen Schilling investiert. Sie wurden durch Bund, Land sowie die EU-Regionalförderung bereitgestellt. Das Laserzentrum Leoben beschäftigt derzeit zehn Mitarbeiter, mittelfristig will man in Kooperation mit der Leobener Montanuniversität den Personalstand auf 20 Mitarbeiter erhöhen und laut Brandstätter zu einem gesamtösterreichischen Laserzentrum ausbauen.(APA)

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