LASOX-COAT^®: Neuartiges Verfahren zur selektiven Oxidation von Aluminiumoberflächen vor der Serienreife

Aus der Idee, ein Beschichtungsverfahren ohne den Einsatz von Chemie zu betreiben, entwickelte AHC Oberflächentechnik ein neuartiges Verfahren zur Oxidation von Aluminiumoberflächen. Hiermit können Bauteile partiell vor Verschleiß und auch Korrosion geschützt werden. Eine Pilotanlage befindet sich im französischen Werk Faulquemont. Nun steht das Verfahren vor der Serienreife.

Bei dem mit LASOX-COAT^® bezeichneten Verfahren der AHC Oberflächentechnik handelt es sich um eine selektive Oxidation von Aluminiumoberflächen mittels Laser. In einer Sauerstoff-Atmosphäre wird auf die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks ein Laserstrahl gerichtet. Unter dem Einfluss des Lasers beginnen Legierungspartikel zu schmelzen und zu verdampfen. Das Sauerstoffplasma, welches aus ionisierten Atomen besteht, und ein Teil des geschmolzenen Aluminiums reagieren zu Aluminiumoxid (Korund, Al₂O₃), welches nun die behandelte Oberfläche bedeckt. Der Laserstrahl fährt Bahn für Bahn die Oberfläche des Bauteils ab, wie ein Bauer, der seinen Acker pflügt. Die Beschichtungsdauer ist daher proportional zur Beschichtungsfläche, oder anders ausgedrückt: Je kleiner die Fläche, desto schneller die Bearbeitung. Der Bahnabstand beeinflusst, wie man sich leicht vorstellen kann, den Deckungsgrad und die Rauigkeit der bearbeiteten Oberfläche. In Bahnrichtung kann man von einem R_a-Wert von 1 µm ausgehen. Quer zur Bahnrichtung ist die Rauigkeit schon mehr als doppelt so hoch. Die Beschichtungsdauer beträgt bei der Pilotanlage etwa 40 Sekunden für 1 cm². Bei der serienmäßigen Beschichtung wird dieser Wert auf 3 Sekunden gesenkt. Eine weitere Erhöhung der Beschichtungs-geschwindigkeit ist durch den Einsatz mehrerer Laserstrahlen gleichzeitig möglich. Die Laserintensität liegt zwischen 5 x 10⁵ und 5 x 10⁶ W/cm² und damit im Bereich des Laserfeinbeschichtens und des Laserschweißens. Die Wechselwirkungsdauer des Laserstrahls mit der Oberfläche des Aluminium-Werkstoffs beträgt etwa 0,005 s. Das liegt in etwa zwischen der Einwirkdauer des Laserschneidens und des Lasertiefschweißens (Abb. 1). Die LASOX-COAT^®-Anlage ist eingehaust und nach der Norm EN 60825-1 der Laserklasse 4 zuzuordnen. Der große Vorteil gegenüber galvanischen Prozessen besteht im Verzicht auf Prozesschemikalien wie Elektrolytsäuren. Daher bereitet die Zulassung einer LASOX-COAT^®-Anlage auch keine Probleme.

Weitere Informationen auf:  www.ahc-oberflaechentechnik.de