Qualifizierung von Klebvorbehandlungsverfahren für Faserverbundkunststoffe - Anwendungsfall 3 µm-Laserstrahlung

Die Wirksamkeitsqualifizierung von Klebvorbehandlungsverfahren für Faserverbundkunststoffe ist bisher stark branchen- oder firmenspezifisch. Im Rahmen dieser Dissertation wurde ein methodisch abgesicherter und vorbehandlungsklassenunabhängiger Qualifizierungsprozess entwickelt, bereitgestellt und über den Anwendungsfall einer neuen Laserquelle mit einer emittierten Laserstrahlung von 3 µm Wellenlänge validiert. Hierfür wurden die wesentlichen Charakteristika zur Auswahl eines Vorbehandlungsverfahrens (Ort der Wechselwirkung, Adhäsionspotenzial und Delaminationstendenz) theoretisch abgeleitet und eine Methodik zur effizienten mechanischen bzw. analytischen Charakterisierung dieser Attribute erarbeitet. Darauf aufbauend wurde die Sensitivität verschiedener mechanischer Prüfverfahren zur Charakterisierung der relevanten prozessbasierten Fehler bewertet und aus diesen Sachverhalten ein Entscheidungsbaum zur Auswahl des effizienten Qualifizierungskonzeptes von Klebvorbehandlungsverfahren erarbeitet. Die Validierung der Methodik fand durch deren Anwendung für den Wirksamkeitsnachweis einer Klebvorbehandlung mit Laserstrahlung der Wellenlänge von 3 µm statt, die bisher nicht untersucht wurde. Hierbei konnte einerseits die Validität der Methodik und andererseits eine hohe Effizienz und Robustheit der Vorbehandlung mit 3 µm-Laserstrahlung sowohl im Vergleich zu konventionellen Laserquellen als auch zu klassischen Vorbehandlungsverfahren belegt werden. Somit stehen auf Basis dieser Arbeit einerseits eine vereinfachte Qualifizierungsmethodik von Klebvorbehandlungsverfahren und andererseits eine 3 µm-Laservorbehandlung als validiertes Werkzeug zur Klebvorbehandlung von Faserverbundkunststoffen weiteren Anwendungen zur Verfügung.