Erfolgreiche Premiere des ABC-Workshops am NMI

Auf dem Veranstaltungsprogramm des NMI Reutlingen, das bisher vor allem für den Wissenstransfer medizinischer Themenstellungen bekannt ist, stand am 6.März 2012 zum ersten Mal ein Workshop zum Thema Analytics-Bonding-Coating.

Der sogenannte ABC Workshop unter Leitung von Dr.-Ing. Astrid Wagner und Steffen Lutz berichtete über Analytik, Oberflächenvorbehandlung/-Beschichtung und Klebtechnik in der praktischen Anwendung. Namhafte Referenten aus Wissenschaft und Wirtschaft informierten im Rahmen der 3 Themenschwerpunkte über moderne Analysemethoden für die Charakterisierung von modifizierten Werkstoffoberflächen, über zukunftsweisende Beschichtungsmethoden und Kleben als innovatives Fügeverfahren. An der erfolgreichen Premiere des ABC-Workshops nahmen über 70 Fachleute aus den Bereichen Medizintechnik, Elektrotechnik und Automotive teil.

„Für das Verbinden und Fügen von Materialien und Materialkombinationen spielt die Klebtechnologie und damit auch die Oberflächenanalytik und Beschichtungstechnologie eine immer wichtigere Rolle“, unterstrich Prof. Dr. Hugo Hämmerle, Leiter des NMI Reutlingen, in seiner Begrüßung die Bedeutung des Themas. „Wir sehen hier großes Potenzial für Qualitätsoptimierungen und Kosteneinsparungen in den verschiedensten Industriebereichen. Das Kleben bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Werkstoffe stoffschlüssig bei nahezu vollständigem Erhalt der Werkstoffeigenschaften zu verbinden. Dies macht das Kleben zu einer wichtigen Zukunftstechnologie, mit der wir uns in unserem Geschäftsfeld Oberflächen- und Grenzflächentechnologie intensiv befassen.

Die große Teilnehmerzahl für unseren 1. ABCWorkshop bestätigt unsere Einschätzung dieses Themas.“ Oberflächenanalytik – Schlüssel zu verbesserter Qualität und neuen Produkteigenschaften Die Oberfläche bzw. der sogenannte oberflächennahe Bereich von Werkstoffen entscheidet über die meisten Werkstoff- und Verbindungseigenschaften. Ihre Kenntnis im Verlauf des Fertigungsprozesses ist daher von entscheidender Bedeutung für die Fertigung einer zuverlässigen Klebeverbindung. Die Oberflächenanalytik, d.h. die immer präzisere Kontrolle von physikalisch-chemischen Eigenschaften und die Strukturierung auf immer kleinerer Skala, ist damit ein wesentlicher Schlüssel zu verbesserter Qualität und neuen Produkteigenschaften.

Der ABC-Workshop präsentierte diesen Themenschwerpunkt zu Beginn des Vortragsprogramms mit zwei Beiträgen aus dem NMI: In einem Übersichtsvortrag stellte Steffen Lutz, Projektleiter im Bereich Materialentwicklung und -prüfung am NMI, die verschiedenen Methoden der Mikrostrukturanalytik vor und wies auf ihre Bedeutung als unverzichtbares Hilfsmittel für die Forschung und Entwicklung, für die Prozesskontrolle und Qualitätssicherung sowie zur Klärung von Schadensfällen hin. Eine ergänzende Methode zur Prüfung modifizierter Werkstoffoberflächen stellte Karin Gerlach, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe Grenzflächen- und Mikrostrukturanalytik des NMI, in ihrem Vortrag zur Untersuchung der Nanohärte vor. Sie beschrieb die instrumentierte Eindringprüfung zur Härtemessung dünner Schichten und kleiner Oberflächenbereiche mit hoher Ortsauflösung.

Die Prüfung bietet wichtige Materialkennwerte und erlaubt Aussagen über Haftfestigkeit und Bruchverhalten einzelner Schichten. Sie eignet sich daher besonders zur Charakterisierung von Werkstoffoberflächen, die durch Bearbeitung, Beschichtung oder durch chemische Verfahren modifiziert wurden.

Coating – Beschichtungstechnologien zur Oberflächenfunktionalisierung Der zweite Themenschwerpunkt des ABC-Workshops informierte über die anwendungsoptimierte Oberflächenmodifizierung und Möglichkeiten zur Oberflächenreinigung. Prof. Dr. Volker Bucher, Professor an der Hochschule Furtwangen und Leiter der Arbeitsgruppe Mikromedizintechnik am NMI, stellte hierzu die gängigen Verfahren der Beschichtungstechnologien (PVD, PECVD) sowie der Oberflächenfunktionalisierung vor. Anhand zahlreicher Beispiele erklärte Bucher, wie mit Plasmaverfahren die Oberfläche passend zu ihrer Anwendung optimiert und mit dünnen Schichten eine drastische Änderung der Interaktion mit der Umgebung erreicht werden kann.

Die Teilnehmer erhielten damit eine wertvolle Entscheidungsgrundlage für die Auswahl und den Einsatz innovativer Beschichtungstechnologien. Ergänzend berichtete Edwin Büchter, Geschäftsführer der Clean-Lasersysteme GmbH Herzogenrath, über den Einsatz der Lasertechnik zur präzisen Bauteilbearbeitung und schonenden Formen- und Werkzeugreinigung.

Bücher zeigte Trends in der Produktentwicklung von Laserstrahl-Reinigungssystemen auf und beschrieb anhand zahlreicher Anwendungsbeispiele aus der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt und Automobilindistrie die besondere Eignung der Laserstrahlung zur Klebvorbehandlung metallischer und nichtmetallischer Oberflächen. Bonding – zukunftsweisende Fügetechnologie Mit vier Vorträgen lag der Fokus des ABC-Workshops beim Thema Bonding.

Unter dem Titel „Kleben – eine Herausforderung nicht nur in der Medizintechnik“ gab Dr.-Ing. Astrid Wagner, Leiterin der Arbeitsgruppe Kleb- und Prüftechnik am NMI, eine Übersicht über die unterschiedlichen industriellen Einsatzgebiete der Klebtechnik. Ein exemplarischer Bericht über das Kleben medizinischer Haftklebstoffe und ihre spezielle Prüfgeometrie gab ergänzenden Einblick in ihr Arbeitsgebiet.

Unter dem Titel „Kleben mit automatisierten Fertigungsgtechniken“ beschrieb Rainer Schobert von der Firma Polytec PT GmbH Waldbronn, den Prozessablauf von der Anlieferung bis zum Endprodukt. Die Einführung der Klebtechnik in der Fertigung erfordere eine Überprüfung und Anpassung aller Prozessschritte, um ein optimales Ergebnis in Bezug auf Qualität und Kosten zu realisieren. Über eine spezifische Anforderung an Klebeverbindungen berichtete Katrin Fuchs, Anwendungstechnikerin der Firma Panacol-Elosol GmbH Steinbach, mit ihrem Vortrag über leitfähige Klebstoffe für die Verklebung elektronischer Baugruppen. Sie zeigte die Vielzahl der Klebstoffe mit leitfähigen Eigenschaften auf und lieferte eine fein abgestufte Unterscheidung in generell elektrisch und thermisch leitfähige Klebstoffe und ihre Untertypen.

Die Vielfalt unterschiedlicher Klebeverbindungen hatte auch der letzte Vortrag des ABC-Workshops zum Thema. Unter dem Titel „Klebeverbindungen von elastsich bis hochfest“ berichtete Artur Zanotti, Leiter Anwendungstechnik bei Sika Deutschland, über Grundanforderungen an Klebstoffe, über Konstruktionsprinzipien und Eigenschaften innovativer Klebeverbindungen sowie über Anwendungsbeispiele aus dem Fahrzeugbau und Bauwesen.