_____ Clean-Lasersysteme entfernen Schmutz- und Deckschichten von indus triellen Oberflächen nur mit Hilfe von gebündeltem Licht. Innerhalb einer Sekunde treffen bis zu 50.000 Laser-pulse auf die Oberfläche. Dabei wird der Laserstrahl linienförmig abgelenkt (gescannt), sodass die Einwirkzeiten des Laserlichts sehr kurz sind. Das

Grundmaterial bleibt „kalt“ und wird nicht beschädigt.

Durch diese Lasertechnologie werden große Mengen an Chemikalien und anderen Fertigungshilfsmitteln einge-spart. Der Energieverbrauch kann um bis zu 87 Prozent gesenkt werden und ist somit um bis zu achtmal geringer als bei konventionellen Verfahren.

Aktuelle AnwendungenDie Lasersysteme werden zum Entla-cken und Entschichten sowie zum Formenreinigen und Entfetten einge-setzt. Beim Vorbehandeln zum Kleben und Beschichten ergeben sich Vortei-le beispielsweise in Bezug auf die Fes-tigkeit bei der Wiederverklebung, die mit alternativen Methoden derzeit nicht erzielbar ist. Beschriften und Strukturieren ist mit den Systemen ebenso möglich wie anspruchsvolles Restaurieren.

Audi setzt das Laserverfahren für die Schweißvorbehandlung in der Seri-enproduktion ein. Die signifikante Einsparung nasschemischer Mittel spart Kosten und schont zugleich die Umwelt. Ebenso konnte der Energie-verbrauch deutlich gesenkt werden. Weit über 3000 Lkw-Bauteiltransporte jährlich zwischen den Audi-Werken werden durch eine Fahrt zur Anliefe-rung des Lasers substituiert.

Automobilzulieferer setzen die Laser-technik zum Beispiel zur Reinigung von Reifenformen, zur Lackier- und Beschichtungsvorbehandlung von Bremsbelagträgerplatten oder auch zur Klebevorbehandlung von Leichtmetall-bauteilen ein.

Lösemitteleinsparungen bei AirbusBis zu 10.000 Liter lösemittelhaltige Reiniger lassen sich beispielweise bei

Mit dem Laser umweltfreundlich reinigen und entlacken

87 Prozent weniger EnergieverbrauchVor zehn Jahren war der Laser in der Oberflächentechnik noch eine Randerscheinung. Doch inzwischen spielt er eine immer wichtigere Rolle. Gründe dafür sind einerseits seine Präzision und leichte Automatisierbarkeit, andererseits aber auch die ökologisch nachhaltige Arbeitsweise.

Partielles Entlacken zur Massekontaktierung spart die Maskierung und verhindert Beschädigungen

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Airbus einsparen, wenn die Tragflä-chenformen von 200 Großraumflug-zeugen mit einem Clean-Lasersystem gereinigt werden.

Beim partiellen Entlacken zur Masse-kontaktierung kann jährlich auf einige Tonnen Klebeband verzichtet werden, da das aufwendige Abkleben (Maskieren) entfällt. Der Abtrag mit dem Laser ist reproduzierbar und setzt keine Chroma-te frei. Bei herkömmlichen Reinigungs-methoden kommt es häufig zu einer Fülle von Abfällen. Die bei der Laser-technik in geringsten Mengen sorten-rein anfallenden Partikel lassen sich vollständig sammeln und umweltgerecht entsorgen.

Ein neuartiges Laserverfahren ermög-licht die Laservorbehandlung von CFK zur Reparatur, zum Verkleben von Klip-sen und Befestigungselementen oder in der Produktion. Dabei werden Festig-keitswerte erzielt, die anspruchsvolle strukturelle Verklebungen in der Luft-fahrtindustrie zulassen.

Entlacken von StahlbauwerkenEin zukunftsweisendes Beispiel ist das Entlacken von Stahlbauwerken, für das derzeit weitere Entwicklungs-kapazitäten bereitgestellt werden: Alte, der jahrelangen Verwitterung ausgesetzte Beschichtungsreste von Brücken, Hochspannungsmasten oder anderen Stahlbauwerken werden mit dem leistungsstärksten Clean-Laser-system (über 1000 Watt) vollständig abgetragen und unmittelbar kollek-tiert. Das Verfahren ist dabei kräfte-frei und entlastet somit signifikant den Mitarbeiter.

In der Lebensmittelindustrie garan-tiert die Clean-Lasertechnik, dass kei-ne Spuren von Reinigungsmitteln oder Metallspäne in die Nahrungsmittel gelangen. Formen-Erosionen gehören der Vergangenheit an. Die Reinigung von Eis- und Waffelbackformen erfolgt bei hohen Temperaturen direkt in der Linie, so dass die wöchentliche Produk-tionsunterbrechung entfällt und circa

800 Euro pro Ofenreinigung eingespart werden.

Lasertechnik braucht weniger Energie als Trockeneis-Strahlen Bisher werden industrielle Oberflächen häufig mit einem Strahl- oder nassche-mischen Verfahren gereinigt. Selbst bei einem kreislaufbasierten Partikelstrahl-verfahren ist das entstehende Abfallvo-lumen um den Faktor zwölf höher als beim Strahlen mit Laserlicht. Die Strahl-medien müssen zudem permanent nach-gefüllt werden.

Beim Trockeneis-Strahlen ist neben dem Energieaufwand zur Herstellung der Eispellets noch Energie für den Transport und die Lagerung der Pel-lets aufzuwenden. Darüber hinaus ist der Energiebedarf beim druckluftba-sierten Strahlen der Eispellets um ein Vielfaches höher als die beim Laser-strahlreinigen notwendige Energie-aufnahme.

In Summe beträgt die Energieeinspa-rung deutlich über 80 Prozent. Diese geht einher mit einer signifikanten Kos-

tensenkung. Hinzu kommt, dass beim Eisstrahlen eine Lärmbelastung von 110 dB(A) entsteht, während das Laserstrah-len nahezu geräuschlos ist.

Bei nasschemischen Verfahren (Waschen, Beizen) ist neben einem erhöh-ten Platzbedarf aufgrund der mehrstufi-gen Becken auch ein hoher Energieauf-wand zur Temperierung der Bäder not-wendig. Ein weiterer Energieaufwand entsteht durch das kontinuierliche Filtern und Umwälzen der Bäder. Auch wenn durch den gesetzlich vorgeschriebenen Verzicht auf Chromate und den vermehr-ten Einsatz nichtalkalischer Bäder die Umweltfreundlichkeit nass chemischer Technologien deutlich verbessert wurde, so entsteht eine nicht unerhebliche Rest-menge an chemischen Abfallstoffen.

Ein wesentlicher Vorteil der Laserreini-gung gegenüber dem Waschen besteht in der partiellen Anwendbarkeit, das heißt Bauteile werden zum Beispiel zur Schweiß-vorbehandlung nur im lokalen Schweiß-nahtbereich gereinigt und müssen nicht mehr komplett entfettet werden, um nach der Verschweißung wieder aufwendig mit

Partielles Entschichten und Rei-nigen von Karosseriebauteilen bei Audi zur Schweißvorbehand-lung (Bild: Audi AG)

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einer Konservierung versehen zu werden. Hinzu kommt, dass die Clean-Lasersyste-me nahezu wartungsfrei sind.

Ein Blick nach vornEinige Anwendungen sind erst mit einem Lasersystem überhaupt reali-sierbar beziehungsweise rentabel geworden, vor allem in Bezug auf die Bearbeitungsgeschwindigkeit und -qualität. Häufig lassen sich ganze Pro-zessschritte in der Produktion einspa-ren. Es sind viele neue Anwendungen denkbar. Eine der zukunftsweisenden Anwendungen ist die Wartung von Windkraftanlagen mit moderner Laser-technik.

Der Einsatz in der nuklearen Dekon-tamination wird aktuell erprobt. Hier-bei konnten kontaminierte Metal-lober f lächen von radioaktiven Schmutz- und Oxidschichten befreit werden und dadurch der Grad der nuklearen Kontamination um den Faktor 83 reduziert werden. Damit ist sowohl das Potenzial für den Laserein-satz beim Rückbau der Kernkraftan-lagen als auch nach nuklearen Störfäl-len gegeben. Weitergehende Untersu-chungen mit Partnern in Deutschland, Frankreich, den USA, China und Japan sind bereits im Gange und haben zu ersten vielversprechenden Ergebnissen geführt.

Während es beim Sand- oder Wasser-strahlen zur Vermischung von Strahlgut mit nuklear verseuchten Partikeln kom-men kann, besteht diese Gefahr beim Laserverfahren nicht.

Für das Clean-Laserverfahren sind Edwin Büchter und Dr. Winfried Barkhau-sen, geschäftsführende Gesellschafter, mit dem Deutschen Umweltpreis 2010 ausge-zeichnet worden. __|

Der Autor: Edwin Büchter, geschäfts-führender Gesellschafter der Clean-Lasersysteme

GmbH, Herzogenrath, Tel. 02407 9097-0, info@cleanlaser.de, www.cleanlaser.de

■ Langjährige Erfahrung in der Oberfl ächentechnik

■ Geringer Platzbedarf

■ Niedrige Reingaskonzentration < 0,1 mg/m³

■ Hohe Materialrückgewinnung

■ Filtersysteme mit zentraler Staubentsorgung

■ Produktrückgewinnung (Farbpulver)

■ Absolut fl usenfrei

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