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Reinigung und chemischen Modifizierung und/oder Aktivierung von Festkörperoberfläche


Kurzfassung

Die Erfindung beschreibt eine Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung und gleichzeitig Aktivierung von Festkörperoberflächen durch eine Kombination aus Kohlendioxidschneestrahlen und dem Auftrag einer haftvermittelnden Substanz. Dabei werden Kohlendioxidschnee-Partikel durch einen Strahl aus überschneller Druckluft gebündelt und in Richtung der zu behandelnden Oberfläche beschleunigt. Des Weiteren wird eine oberflächenaktivierende bzw. funktionalisierende Substanz direkt dem flüssigen oder festen Kohlendioxid beigemischt, die mit den Kohlendioxidschnee-Partikeln auf die zu behandelnde Oberfläche aufgetragen wird. Die adhäsionsfördernde, korrosionsschützende oder hydrophobisierende Eigenschaft der haftvermittelnden Substanz kann zudem auf nachfolgende Kleb- und Beschichtungsvorgänge abgestimmt werden, wodurch eine deutliche Verbesserung der Langzeitbeständigkeit von Klebungen und Beschichtungen unter Umwelteinwirkungen erreicht wird.


Hintergrund

Die Reinigung und Aktivierung von Bauteiloberflächen ist für verschiedene Anwendungen (z. B. Kleben und Beschichten von Bauteilen) von großer Bedeutung. Um die Langzeitstabilität für technische Anwendungen zu verbessern, ist eine Optimierung der Oberflächenvorbehandlung der Werkstückoberflächen unerlässlich. Dabei werden im ersten Schritt störender Oberflächenschichten und/oder Kontaminationen von der Bauteiloberfläche entfernt und anschließend mit einer haftvermittelnden Substanz beaufschlagt.


Problemstellung

Die bekannten Verfahren zur Reinigung und chemischen Modifizierung und/oder Aktivierung von Festkörperoberflächen erfordern komplexe mehrstufige Prozesse, die sich teilweise nur mit einem erheblichen Aufwand automatisieren lassen und deren Anwendung oftmals auf einzelnen Werkstoffgruppen beschränkt ist. Oftmals werden zur Oberflächenaktivierung und Oberflächenfunktionalisierung chemisch aggressive Substanzen eingesetzt, die gesundheits- bzw. umweltgefährdend sind.

 



Lösung

Mit der hier beschriebene Technologie, die auf dem bekannten Reinigungsverfahren mit Kohlendioxidschnee-Strahlen aufbaut, können Festkörperoberflächen nicht nur effizient gereinigt sondern auch gleichzeitig aktiviert und/oder funktionalisiert werden. Hierbei wir eine oberflächenaktivierende und/oder oberflächenfunktionalisierende Substanz direkt dem flüssigen oder festem Kohlendioxid beigemischt und mit den Kohlendioxidschnee-Partikeln auf die zu behandelnde Oberfläche aufgetragen. Das erzeugte Gemisch aus Partikeln und Substanz werden durch die Druckluftströmung in der Düse beschleunigt und reinigen beim Auftreffen auf die Festkörperoberfläche Verschmutzungen von den Oberflächen. Die Kohlendioxidschnee-partikel gehen unter Atmosphärendruck unmittelbar vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand über, so dass auf der Oberfläche nur die oberflächenaktivierende bzw. funktionalisierende Substanz zurückbleibt. Dadurch ist es erstmals möglich die umweltfreundliche Reinigung und chemische Modifizierung und/oder Aktivierung von Festkörperoberflächen in einem Prozessschritt zu realisieren.


Vorteile

  • Reinigung, Aktivierung und/oder Funkionalisierung von Festkörperoberflächen in einem Prozessschritt
  • umweltfreundliches und kostengünstiges Verfahren
  • Reinigung und Behandlung fein strukturierte Oberflächen und/oder Poren möglich
  • Integration der neuen Technologie auf bestehende automatisierte Strahlenreinigungsanlagen möglich
  • eine automatisierte Anwendung ermöglicht die Umsetzung von kurzen Taktzeiten

Anwendungsbereiche

Reinigung, Aktivierung und/oder Funktionalisierung von Festkörperoberflächen aller Art.


Service

Angeboten wird eine Lizenz für Herstellung und Vertrieb, exklusiv oder nicht-exklusiv.


IMG Innovations-Management GmbH

Dr. Simon Horoz
+49 631 31668-95
horoz@img-rlp.de
www.img-rlp.de
Adresse
Trippstadter Straße 110
67663 Kaiserslautern



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • EP 2926951 B1 erteilt

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen