Laser Cleaning

Die Reinigung mittels Laserscanner erscheint in vielen Fällen nicht nur eine ökologisch sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Reinigungsmethoden in der Industrie, das Verfahren überzeugt auch durch die materialschonendere, schnellere und effizientere Behandlung der Oberflächen. Laser Cleaning ermöglicht es, die gewünschten Reinigungsfelder absolut präzise zu positionieren und zu kontrollieren. 

Welche Lösungen bietet RAYLASE also für diese Anwendung an?

Saubere oder blanke Oberflächen sind eine Voraussetzung für eine Vielzahl von Produktionsprozessen. Hier bietet das Laserreinigen eine materialschonende, schnelle und effiziente Behandlung von Oberflächen und ermöglicht es, die gewünschten Reinigungsfelder absolut präzise zu positionieren und zu kontrollieren. Gleichzeitig ist das Laser Cleaning in vielen Fällen nicht nur eine ökonomisch sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Reinigungsmethoden in der Industrie, sondern hilft auch, den ökologischen Fußabdruck des Reinigungsprozesses signifikant zu verbessern. 

Häufig dient die Laserreinigung nicht nur dem Laser Cleaning, sondern auch vermehrt der Vorbehandlung für die Funktionalisierung von Oberflächen. Durch die Laser Oberflächenreinigung kann eine bessere Haftfähigkeit von Klebstoffen oder eine optimale Leitfähigkeit der Oberflächen erzielt werden.  Auch für Restaurierungsarbeiten und das Reinigen von Formen ist diese schonende Methode häufig das beste Mittel der Wahl.

Für die sichere Energieübertragung in Elektromotoren sind Hairpins verantwortlich. Um später einen zuverlässigen Stromtransfer zu gewährleisten, müssen die Hairpins an ihren Kontaktstellen von korrosionsschützenden Schichten befreit werden. Mit seiner Präzision und Geschwindigkeit ist das kontaktlose Laserreinigungsgerät dem chemischen oder mechanischen Abtragungsprozess weit überlegen und kann ebenso gut automatisiert werden.

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge und Unterhaltungselektronikgeräte gewinnt die Effizienz der Batterieproduktion für Maschinenbauer und Batteriehersteller zunehmend an Bedeutung. Ein sehr wichtiger Herstellungsschritt bei der Batterieproduktion besteht darin, Beschichtungen auf Kohlenstoff- / Graphitbasis auf der Batteriefolie selektiv zu entfernen und die darunter liegenden Aluminium- oder Kupferfolien für den weiteren Prozess freizulegen. Das Ziel ist in diesem Fall eine hohe Abtragungsrate, sprich ein Laser Cleaning ohne die darunter liegende sehr dünne Folie zu beschädigen. Ein Hochgeschwindigkeits-Scanlösung mit einem hochenergetischen ns-gepulsten Laser bietet hier eine optimale, präzise und vor allem schnelle Lösung.

Die technischen Ansätze zur Lösung dieser Reinigungsaufgabe sind aktuell noch sehr unterschiedlich. Vom einstufigen Reinigungsverfahren mit einem Scan-System und einem Laser bis hin zu mehrstufigen Verfahren mit verschieden Scan- und Laser-Typen gibt es aktuell eine große Bandbreite. Der Abtrag kann sowohl statisch als auch dynamisch (processing-on-the-fly) umgesetzt werden. Die Palette der Hairpins reicht von  runden bis rechteckigen , verschiedenen Größen und Hatching-Anforderungen für die Scan-Systeme. Um alle Seiten der Hairpins zu reinigen gibt es ebenfalls vielfache Lösungsansätze. 

Für das Laserreinigen stehen je nach Anforderung unterschiedliche Laserarten zur Verfügung. Faserlaser kommen als Singlemode-Laser mit hoher Frequenz und als Multimode-Laser mit relativ hoher Pulsenergie zum Einsatz. Auch CO2-Laser werden allein oder in Kombination mit Faserlasern genutzt. Die gewählten Laserarten bestimmen dabei die zu verwendenden Scan-Systeme. Ablenksysteme für CO2-Laser lassen sich in der Regel leicht realisieren. Bei Singlemode-Lasern müssen die Scan-Systeme eine hohe Dynamik und Geschwindigkeit für höchste Abtragsraten erzielen. Im Falle von Multimode-Lasern liegt die Herausforderung in der Erzeugung kleiner Spotdurchmesser. Dabei dürfen die energiereichen Laserpulse nur die Isolierschicht entfernen, die darunterliegende Kupferschicht darf nicht beschädigt werden. RAYLASE bietet innovative Gesamtlösungen, maßgeschneidert für die jeweiligen Laser Cleaning-Aufgaben.

Sollen großflächige Abträge erfolgen, muss schnell und dynamisch gearbeitet werden. Dafür werden hohen Laserleistungen nötig und Systeme, die auch bei kleinen Aperturen diese Laser ablenken können. Speziell designte Leichtgewichtsspiegelsubstrate mit optimierten Spiegelbeschichtungen für sehr hohe Pulsenergien und eine digitale Regelungstechnik erlauben hier eine ideale Auslegung der Scan-Systeme für die entsprechende Anwendung.