Alte Lackierungen und Deckschichten lassen sich mit Hilfe der Lasertechnik abtragen. Das Trägermaterial wird dabei nicht beschädigt.
Von unserem Redaktionsmitglied Walter Schulz
Blitze aus dem Neodym-Yag-Laser im 100-ns-Takt, 300 000 W Pulsleistung – der mit einer Schutzbrille ausgerüstete Bediener sieht, wie Quadratzentimeter für Quadratzentimeter mehr glänzendes Metall unter den Resten von Lack und Gummi hervortritt. Und wenn er die Absauganlage nicht sofort einschaltet, steigt der Geruch von Farbe und Gummi in seine Nase.
Die Oberfläche des verunreinigten Werkzeugs dampft, wenn der gepulste Laserstrahl auftrifft. Die zu entfernende Deckschicht absorbiert das gebündelte Licht und wandelt dessen Energie in Wärme um. Diese reicht aus, um die Deckschicht zu verdampfen. Das extrem kurze und lokal begrenzte Einwirken der Strahlung hat zur Folge, dass die Schichten nicht verbrennen und das Grundmaterial nicht beschädigt wird. Insbesondere beim Reinigen metallischer Bauteile stoppt der Abtragprozess automatisch beim Auftreffen der Strahlung auf das blanke Metall, weil dieses die Strahlung weitgehend reflektiert.
Die vom Laserstrahl verdampften Deckschichten lassen sich leicht lokal absaugen und mit Filtersystemen unschädlich machen.
Die Clean-Lasersysteme GmbH aus Herzogenrath fertigt auf der Basis dieses Prinzips Reinigungsgeräte. Dipl.-Ing. Edwin Büchter, Geschäftsführender Gesellschafter des Unternehmens, stellt deren besonderen Vorteil heraus: „Mit Hilfe der Lasertechnik lassen sich im Produktionsbetrieb befindliche Formen ohne Ausbau aus der Maschine reinigen – und das hand- oder robotergeführt.“
Die Geräte bestehen aus zwei Komponenten. Das Basisgerät erzeugt die Laserstrahlung und beinhaltet zusätzlich ein Kühlsystem zum Abführen der Verlustwärme. Ein flexibler Lichtleiter verbindet das Basisgerät mit der Bearbeitungsoptik. Je nach Anwendung und Formengeometrie kommen unterschiedliche Varianten zum Einsatz. Die Bearbeitungsoptik verteilt die fokussierten Lichtblitze linienförmig auf der Oberfläche des Werkzeugs. Senkrecht dazu wird gleichzeitig eine Relativbewegung des Werkzeugs zur Abtragungslinie erzeugt. Die Laserstrahlung kann dabei bis auf wenige µm genau positioniert werden. „Das ermöglicht ein sehr präzises, partielles Entschichten“, erläutert Büchter.
Soll nur eine bestimmte Schichtdicke entfernt werden, ist das laut Hersteller ebenso möglich wie der selektive Schichtabtrag bei Mehrfach-Schichten. So können etwa Decklacke bis zu einer unten liegenden Filler-Schicht gezielt abgetragen werden, ohne dass die Korrosionsbeständigkeit leidet.
Das Gerät lässt sich leicht in die Fertigungslinie integrieren. Die je nach Einsatzbedarf nur wenige 100 g schweren Bearbeitungsoptiken können in der Regel an bereits existierende Automatisierungs- oder Robotersysteme angekoppelt werden. „Die Investition in eine zusätzliche Automatisierungstechnik erübrigt sich“, lobt der Unternehmer das Clean-Lasersystem.
Beim gegenwärtigen Stand der Technik lassen sich mit einem etwa 100 W starken Entlackungslaser bei einer 50 µm dicken Lackschicht rund 2 cm²/s abtragen.
Für den Einstieg in diese Technik sind rund 150 000 DM fällig. Die amortisieren sich laut Hersteller aber rasch, weil das Auf- und Abrüsten der Werkzeuge entfällt. Außerdem sind Strahlmedien überflüssig. „Insbesondere bei kleinen Bereichen und dünnschichtigen Entlackungen rechnet sich die Technik“, stellt Büchter heraus. Doch er ergänzt: „Ein mehrschichtiger Einsatz etwa in der Serienfertigung ist aus ökonomischen Gründen notwendig.“
Unsere Whitepaper-Empfehlung
Jetzt downloaden und über neue Ansätze erfahren, die nicht nur helfen, Unfälle zu vermeiden, sondern auch die Frage beantworten „Wie kann die Technik heute im Bereich Arbeitsschutz die Wirtschaftlichkeit in meinem Unternehmen erhöhen?“
Teilen:
