Laserstructurering

Tijdens het structureren creëert de laser regelmatig geordende geometrieën in de laag of de grondstof, zodat de technische eigenschap specifiek wordt gewijzigd en een nieuwe functionaliteit ontstaat. De laser wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het ruw maken of inbrengen van (olie-)napjes voor de inzet van gedefinieerde glijdeigenschappen. Het individuele element van een dergelijke structuur is vaak slechts een paar micrometer groot. Korte laserpulsen met een zeer hoog pulsvermogen leveren zodanig hoge energiedichtheden op dat het materiaal grotendeels direct verdampt (sublimeert). Daarbij zorgt elke laserimpuls voor een kleine verdieping; gesmolten massa wordt grotendeels vermeden.

Door laserstructurering ontstaan bepaalde eigenschappen die bijvoorbeeld de wrijvingseigenschappen of het elektrische of thermische geleidend vermogen beïnvloeden. Bovendien verhoogt de laserstructurering de kleefkracht en de duurzaamheid van het werkstuk.

Wat zijn de voordelen van het laserstructureren van oppervlakken?

Milieuvriendelijk

Het structureren van oppervlakken met de laser vereist geen extra straalmiddelen of chemische stoffen, die duur zouden zijn om te verwijderen.

Reproduceerbaar en nauwkeurig

De laser maakt gecontroleerde structuren mogelijk, die tot op de micrometer nauwkeurig en zeer eenvoudig reproduceerbaar zijn.

Onderhoudsarm

In tegenstelling tot mechanisch gereedschap dat snel kan verslijten, werkt de laser contactloos en is daarmee absoluut slijtvast.

Vrij van nabewerking

Door de laserbewerking blijven er geen gesmolten massa of andere verwerkingsresten op de component achter.

Hoe werkt het laserstructureren van metaal?

Bij laserstructureren wordt met behulp van laserstraling (meestal gepulseerd) regelmatig geordende geometrieën in oppervlakken reproduceerbaar gemaakt. Het materiaal wordt op gecontroleerde wijze gesmolten door de laserstraal en stolt in een gedefinieerde structuur door middel van geschikte procesbeheersing.

De laserstraling raakt het werkstukoppervlak.
De laserstraling verhit het absorberende materiaal.
Door de stolling van de gesmolten massa ontstaan structuren.

Typische toepassingen van laserstructurering

Laserstructureren voor de lijmvoorbereiding

Voor lijmtechnieken zijn schone en licht gestructureerde oppervlakken vereist. Het structureren en reinigen worden voor het lijmen in één processtap met de laser uitgevoerd - lokaal aan de voeg. Door de structurering wordt een betere bevochtigbaarheid met de lijm bereikt. Daardoor wordt de hechting en de stabiliteit van de lijm op de lange termijn verhoogd. Deze lasermethode kan eenvoudig in geautomatiseerde productielijnen worden geïntegreerd.

Laserstructureren van een drijfstang

Laserstructurering kan worden gebruikt om de tribologische eigenschappen van functionele oppervlakken nauwkeurig te verbeteren. Dit proces wordt bijvoorbeeld gebruikt bij de productie van auto-onderdelen.

Structurering voor krachtige en vormsluitende metaal-kunststofverbindingen

De laser creëert microstructuren met achtersnedes in de metalen voegpartner, waardoor de kunststof in het metaaloppervlak kan worden geklemd. Dit proces wordt bijvoorbeeld gebruikt bij de productie van auto-onderdelen of witgoed. In lichtgewicht constructies spelen metaal-kunststofverbindingen een steeds belangrijkere rol, omdat zij de hoge sterkte en stijfheid van metalen combineren met het lage gewicht en de grote ontwerpvrijheid van kunststoffen.

Structurering voor krachtige en vormsluitende verbindingen in warmtewisselaars

De laser creëert microstructuren met achtersnedes in de metalen voegpartner, waardoor de kunststof in het metaaloppervlak kan worden geklemd. Dergelijke verbindingen worden aangetroffen in koel- en verwarmingssystemen, bijvoorbeeld in de koeling van het accusysteem in de battery pack. Deze zorgt voor optimale bedrijfsvoorwaarden