Laserreinigen – Anforderungen & DoE

Abstract:
Dank innovativer Lasertechnik eröffnen sich viele neue Möglichkeiten in der Oberflächenbehandlung von verschiedensten Materialien. Eine davon ist das Reinigen mittels Laser. Es stellt einen sehr schonenden und umweltfreundlichen Prozess zur Oberflächenbehandlung dar, da es die Materialien nur gering beansprucht und vollkommen auf den Einsatz von Chemie und Strahlmitteln verzichtet werden kann. Dank der stufenlosen Einstellbarkeit des Lasers kann er präzise und effizient auf die jeweilige Anwendung ausgelegt werden. Bauteile können sowohl vollflächig, als auch hoch selektiv bearbeitet werden. Neben dem Reinigen eines Werkstücks kann im selben Bearbeitungsschritt auch eine gezielte Oberflächenmodifikation vorgenommen werden. Ein Beispiel hierfür wäre die Aufrauhung der Oberfläche für nachfolgende Klebeprozesse. Bei der Laserreinigung werden fokussierte Laserstrahlen mit hoher Leistungsdichte genutzt, um auf Werkstücken befindliche Schmutz- oder Deckschichten durch Wärmeeintrag zu sublimieren. Das darunter befindliche Material wird somit in Sekundenschnelle nahezu rückstandsfrei und ohne Beschädigungen gereinigt. Um eine Laserbearbeitung zielgerichtet einsetzen zu können, müssen die für das Bauteil idealen Laserparameter eruiert werden. Am effektivsten kann dies durch eine DoE – also ein Design of Experiments – erfolgen. Mit dieser mathematischen Methode werden alle möglichen einflussnehmenden Parameter gezielt variiert und die daraus resultierenden Ergebnisse ausgewertet. Anhand dieser Auswertungen ergibt sich ein mathematisch optimaler Parametersatz, welcher in der Praxis getestet und bei Erfolg adaptiert werden kann.