Lichtgewicht roestvrijstalen verlijming met laservoorbehandeling

RVS is moeilijk te verlijmen, maar permanente lijmverbindingen zijn vaak alleen mogelijk met voorbehandeling. Delo en het Institute for Manufacturing Technology and Materials Testing van de Ulm University of Applied Sciences hebben nu ontdekt dat roestvrijstalen verbindingen na intensieve laservoorbehandeling bijna net zo duurzaam zijn als na het Saco-proces.

Tot nu toe zijn natmix- of tribochemische methoden zoals zandstraalcoating (Saco) gebruikt voor het verlijmen van roestvrij staal. Recent is echter ook de voorbehandeling met een laser (1064 nm golflengte) in beeld gekomen, omdat deze enkele voordelen heeft ten opzichte van Saco. Dit verlaagt de lopende kosten in het proces, waardoor het eenvoudiger wordt om inline processen en selectieve behandelingen te implementeren. De partners hebben onderzocht hoe verschillende laserintensiteiten de oppervlaktetopologie van roestvrij staal 1.4301 beïnvloeden). Een 2K-polyurethaanlijm werd gebruikt voor het verbinden, de effectiviteit van de oppervlaktebehandeling werd gecontroleerd door middel van trekschuifproeven.

De met de laser voorbehandelde monsters vertonen gesimuleerde verouderingsweerstand bij de hoogste verwerkingsintensiteit, waardoor een bijna even hoge treksterkte wordt bereikt als de Saco-monsters. Hiervoor moet echter een bepaalde minimale intensiteit worden bereikt. Met toenemende intensiteit van de laserbehandeling, is er een groeiende oxidatie van het oppervlak. De toenemende energie-invoer zorgt er ook voor dat de nabije oppervlakken smelten en kort daarna snel afkoelen door de warmtegeleiding naar het inwendige van het monster. Alleen bij hogere intensiteiten, waarbij grotere delen van het oppervlak worden gesmolten, komt het tot de beschreven verbeteringen, vooral in de verouderingsweerstand van de binding.