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Um eine hohe Haftfestigkeit, Dichtheit und Langzeitbeständigkeit zu gewährleisten, müssen die Kontaktfahnen im Bereich der Aluminium-Ableitersiegelung vorbehandelt werden. Bislang wurde hierfür auf das Verfahren der Zr-Fluorid-Behandlung zurückgegriffen. Bei diesem Verfahren wird durch die chemische Behandlung des Substrats eine komplexe ZrO-Schicht gebildet, um die Haftfestigkeit während und nach dem Siegeln zu verbessern. Voruntersuchungen zeigten, dass insbesondere die Langzeitbeständigkeit unzureichend ist. Darüber hinaus wiesen die vorbehandelten Oberflächen ein ungleichmäßiges Alterungsverhalten auf.

Innerhalb eines DeLIZ - Teilprojektes sollten deshalb die Möglichkeiten einer Laservorbehandlung der Al-Ableiterbleche eingehender betrachtet werden. Als Vergleich wurden der Laservorbehandlung das gegenwärtig eingesetzte Vorbehandlungsverfahren (ZrF‑Behandlung), der technologische Benchmark (Chromatierung) und eine Referenzvorbehandlung (Lösungsmittel) gegenübergestellt.

Die Verwendung von Laserstrahlung ermöglicht in Abhängigkeit von der eingesetzten Laserwellenlänge sowohl die Bildung funktioneller Gruppen als auch die Strukturierung der Oberfläche. Durch eine Laservorbehandlung sind sowohl Festigkeitssteigerungen in der Klebverbindung als auch eine verbesserte Alterungsbeständigkeit zu erwarten. Außerdem bietet die Integrationsfähigkeit in kontinuierlich arbeitende Prozesslinien ein hohes Potenzial zur Effizienzsteigerung.

Mittels lokaler Laser-Oberflächenbehandlung im Siegel-Bereich konnte die Haftfestigkeit des Siegelbandes entscheidend verbessert werden. Die dabei erzielte Langzeitbeständigkeit ist hervorragend und erreichte die Qualität einer Gelbchromatierung. Im Unterschied zu dieser ist die Laservorbehandlung eine trockene, selektive und umweltfreundliche Methode, die gut automatisierbar und skalierbar in Produktionsprozesse integriert werden kann.

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.