Laser- und Plasmaverfahren im wirtschaftlichen Vergleich: Vorbehandlung von Aluminiumoberflächen

Den beschriebenen Untersuchungen ist zu entnehmen, dass sich durch Laser und Plasmavorbehandlung insbesondere nach der Alterung vergleichbare, meist verbesserte Zugscherfestigkeiten erzielen lassen. Insbesondere durch die Laservorbehandlung ergibt sich eine Verbesserung der Alterungsbeständigkeit. Bei den erzielten Festigkeitssteigerungen durch Atmosphärenplasmavorbehandlung bleibt zu berücksichtigen, dass das Verfahren durch die Feinreinigungswirkung des Plasmas vorrangig für die Behandlung schwach kontaminierter Oberflächen geeignet ist. Es zeigte sich, dass Karosseriebleche mit Trockenschmierstoff eine besondere Herausforderung für alle untersuchten Vorbehandlungsverfahren darstellen. Ohne zusätzliche KTL-Passivierung lassen sich mit keinem Verfahren alterungsbeständige Klebungen realisieren. Gute Ergebnisse können durch die Plasma- und Laservorbehandlung bei eloxierten Aluminiumstrangpressproben erzielt werden. Mit der zusätzlichen Vorbehandlung wird eine Erhöhung der Zugscherfestigkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Alterungsbeständigkeit erreicht. Im Vergleich zur konventionellen SACO-Vorbehandlung wird die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse durch eine Plasma- und Laservorbehandlung deutlich gesteigert. Die durchgeführten Kostenvergleichsund Nutzwertanalysen zeigen, dass für den wirtschaftlichen Einsatz der Laser und Plasmavorbehandlung ein Optimum zwischen Bauteil- und Vorbehandlungsfläche entscheidend ist. Demzufolge werden bei kleinen Vorbehandlungsflächen große Ausbringungsmengen benötigt, um die erhöhten Investitionskosten gegenüber konventionellen Vorbehandlungsmethoden (z. B. SACO) zu kompensieren. Der ökonomische Vorteil der Laser- und Plasmaverfahren resultiert vorwiegend aus dem Wegfall zusätzlicher Kosten für Verbrauchsmaterialien (z. B. Strahlmittel). Bei großen Bauteilgeometrien (z. B. Karosserieblechen) rechnet sich eine Laservorbehandlung, wenn die Flächen eine kritische Abmessung nicht übersteigen bzw. für die weitere Anwendung eine großflächige Beschichtung mit Konversionsschichten unzureichend ist