Revolučná laserová technológia: prerobte povrchy materiálov teraz!

Revolučná laserová technológia: prerobte povrchy materiálov teraz!

Moderná laserová technológia otvára fascinujúce možnosti zdokonaľovania povrchov materiálov. Ukázalo sa, že je to prelomové, najmä v automobilovom priemysle. Podľa Sárska univerzita Táto technológia dokáže nielen výrazne zlepšiť elektrickú vodivosť komponentov, ale aj odpudzovať baktérie a vírusy. Priekopníkom v tejto oblasti je profesor Frank Mücklich, ktorý už viac ako 30 rokov vedie katedru funkčných materiálov na Saarskej univerzite.

Pod jeho vedením bolo pred 15 rokmi založené Steinbeis Research Center for Material Technology a pred piatimi rokmi spoločnosť Surfunction. Tieto inštitúcie majú dobrú pozíciu na pokrok vo vývoji inovatívnych povrchov z laserových technológií. Mücklich je tiež hovorcom tematickej siete „Materials Science and Materials Technology“ v acatech, čo ďalej podčiarkuje jeho vynikajúcu úlohu vo výskume laserovej technológie.

Štruktúrovanie priamej interferencii laserového lúča

Kľúčovou technológiou je priame štruktúrovanie laserového lúča (DLIP). Táto metóda umožňuje bezkontaktné spracovanie rýchlosťou až jeden meter štvorcový za minútu a využíva princíp interferencie na vytváranie vysoko funkčných mikroštruktúr v materiáloch. nahlas Wikipedia DLIP je možné aplikovať na takmer akýkoľvek materiál a ovplyvňuje vlastnosti povrchu z hľadiska elektrických a optických vlastností, tribológie a zmáčavosti. V 90. rokoch získal Mücklich prvé skúsenosti s procesom založeným na laserovej interferencii na kryštalizáciu amorfných vrstiev na Technickej univerzite v Mníchove. Tieto princípy boli nakoniec použité na vývoj DLIP na Sárskej univerzite.

Mikrotopografia povrchov môže byť výrazne kontrolovaná. Mücklich a jeho doktorand Andrés Lasagni boli úspešní v štruktúrovaní materiálov pomocou laserovej interferenčnej metalurgie. Ich spolupráca vyústila do niekoľkých ocenení vrátane Ceny Bertholda Leibingera za inovácie.

Aplikácie a medzinárodná spolupráca

Aplikácia laserom štruktúrovaných povrchov sa rozširuje aj na kritické oblasti, ako je automobilový priemysel. Zlepšením spoľahlivosti a životnosti elektrických konektorov v elektrických vozidlách môžu nové kovové povrchy viesť elektrinu až o 80 % efektívnejšie a pri spájaní vyžadujú o 40 % menej sily. Okrem toho boli tieto materiály testované vo vesmírnych misiách na zníženie adhézie mikroorganizmov v náročných prostrediach.

Špeciálne projekty v spolupráci s NASA a ESA, na ktoré dohliada astronaut ESA Matthias Maurer, majú za cieľ výskum hygienických vlastností povrchov vo vesmírnych podmienkach. Počas testov sa uskutočnili rôzne experimenty, ako napríklad správanie antimikrobiálnych povrchov a štúdium biofilmov. Napríklad táto technológia zvýšila účinnosť fotovoltaických systémov o 21 %. Fraunhofer IFAM.

Použitie povrchovej úpravy na báze lasera chráni životné prostredie, pretože nie sú potrebné žiadne chemické prísady. Laserová technológia umožňuje výrazné pokroky v úprave povrchu, ktoré sú kľúčové pre dlhodobo stabilné lepenie a lakovanie. Výzvy, ako je nedostatočná priľnavosť spôsobená výrobnými procesmi alebo vonkajšími vplyvmi, je možné znížiť špecifickým prispôsobením štruktúry povrchu.

Celkovo pôsobivé pokroky a rôznorodé aplikácie laserovej technológie podčiarkujú dôležitosť výskumu v tejto oblasti. Profesor Mücklich a jeho tím stanovujú štandardy, ktoré nielen spôsobujú revolúciu v tomto odvetví, ale prispievajú aj k obehovému hospodárstvu vývojom recyklovateľných a čistých materiálov.