Forschungsbereich

Primer & Chemische Oberflächenbehandlung

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Primer & Chemische Oberflächenbehandlung

VUV-Anlagen

Als VUV wird ein besonders kurzwelliger Teil des UVC Spektrums bezeichnet. Unsere Arbeiten richten sich vorrangig darauf, praxistaugliche Verfahrenslösungen für die Nutzung von kurzwelligem UVC-Licht zur Oberflächenbehandlung zu entwickeln oder potenzielle Anwendungsfelder zu erschließen.
Es wurde eine vielseitig einsetzbare und unkompliziert umrüstbare Versuchstechnik aufgebaut, die mit unterschiedlichen Lichtquellen und wahlweise als geschlossene Kammer oder als offene Anlage im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb genutzt werden kann. Fertigungstechnisch relevante  Behandlungsparameter können variiert und reproduzierbar eingestellt werden. Die VUV-Behandlung kann an Luft oder unter Zufuhr von anderen Prozessgasen wie Inertgas, Stickstoff oder von Precursorformulierungen durchgeführt werden. Für die Entwicklung und Erprobung neuer Methoden sowie zur Weiterentwicklung der Methode für neue Anwendungen stehen verschiedene UVC-Lichtquellen mit unterschiedlichen Emissionswellenlängen zur Verfügung:

Xe Excimerlampe (172 nm)

Xe Excimerlampe

Hersteller:Osram/Ledvance
Typ:XIS 375x96

Das Funktionsprinzip des Excimer – Excited Dimer, ist die Anregung eines metastabilen Zustands zur Bildung eines Edelgasmoleküls bei dessen Zerfall Licht einer spezifischen Wellenlänge emittiert wird.
Das Betriebsgas unserer Anlage ist Xenon. Mit der von der Anlage emittierten Wellenlänge von 172 nm können nahezu alle organischen Verbindungen gespalten werden, was diese Bestrahlungsmethode interessant für viele Anwendungen der Oberflächenreinigung und -aktivierung macht.

Anwendungsbeispiele    

 

 

Gerätekonfiguration    

  • Leistungsaufnahme: maximal 330 W
  • Strahlungsleistung: regelbar bis maximal 40 mW/cm²
  • Höhenverstellbar von 0 bis 100 mm
  • Bestrahlungsbreite: maximal 38 cm
  • Stationär und Bandbetrieb möglich
  • Bandgeschwindigkeit: 5 bis 200 cm/min
Hg/Nd (185 & 254 nm)

Hg/Nd Bestrahlungsanlage

Hersteller:Groebel UV
Typ:Sonderanfertigung

Die in unserer Anlage verbauten Quecksilber-Niederdruck-Amalgamstrahler (NIQ) emittieren ein Spektrum mit Hauptlinien bei 185 und 245 nm. Bei Wellenlängen unter 200 nm kann Licht Sauerstoff zu Ozon umwandeln.
Diese reaktiven Sauerstoffspezies sind in der Lage, zusammen mit der emittierten Strahlung, Oberflächen von Kunststoffen zu reinigen und Bindungen an Polymerketten zu spalten. Der Arbeitsabstand kann hierbei, im Gegensatz zur 172 nm Excimer Lampe freier variiert werden, was auch die Behandlung von nicht ebenen Werkstücken möglich macht.

Anwendungsbeispiele    

Gerätekonfiguration    

  • Betriebswerte:
    • Leistungsaufnahme: 385 W
    • Strahler: 11; einzeln schaltbar
    • maximale Intensität bei 185 nm: 8 mW/cm²
    • maximale Intensität bei 254 nm: 50 mW/cm²
  • Bestrahlungsbreite: maximal 38 cm
  • Bestrahlungsabstand: regelbar bis 16 cm
  • Stationär und Bandbetrieb möglich
  • Bandgeschwindigkeit: 5 bis 200 cm/min
Excimer (193 nm)

Excimerlaser

Hersteller:ATL/Optec
Typ:Sonderanfertigung

Im Gegensatz zu den im Haus vorhandenen Lampen sendet der Excimerlaser kohärentes Licht, einer Wellenlänge aus. Der bei INNOVENT verwendete UV Laser ist ein gepulster ArF (argon fluoride) Laser von ATL. Er kann mit variabler Pulsfrequenz betrieben werden und besitzt drei zuschaltbare Optiken mit denen ein breiter Fluenzbereich eingestellt werden kann. Er ergänzt somit die im Haus befindlichen Möglichkeiten zur VUV Bestrahlung technischer Oberflächen.

Anwendungsbeispiele    

Gerätekonfiguration    

  • Betriebswerte:
    • Frequenz: 1 bis 500 Hz
    • Schussenergie: 3 bis 10 mJ
    • Einstellbare Fluenz: 3 bis 160 mJ/cm² (Einzelpuls)
  • 3 zuschaltbare Optiken
  • X-Y Verfahrtisch zur Bestrahlung von Flächen bis ca. 30 × 20 cm²
  • Softwaregestützte Bestrahlung zur präzisen Einstellung ortsaufgelöster Fluenz

weitere Verfahren der Bestrahlungstechnik

Dr. Jörg Leuthäußer
Bereichsleiter
Primer und Chemische Oberflächenbehandlung
E-Mail
Telefon: +49 3641 2825 48