Oppervlakken functionaliseren via lasertextureren

Zelfreinigende spatborden, ijsvrije turbinebladen, kajaks met lagere wrijvingsweerstand, zelfsmerende machinecomponenten, ... Sirris heeft een precisietechnologie in huis gehaald, waarmee het mogelijk is dergelijke functionaliteiten in het oppervlak van producten in te bouwen. Dit via lasertextureren. Het collectief centrum voor de industrie zal de machine, een primeur voor de Benelux, ten dienste stellen van bedrijven.

Producten die in staat zijn met en op hun omgeving te reageren hebben vaak meer dan een streepje voor op hun klassieke tegenhangers. Functionaliteiten aangebracht aan het oppervlak, kunnen op deze manier een belangrijke extra waarde creëren, voor de consument en voor de industrie. Een van de meest recente ontwikkelingen om dit te bereiken is om, naast of in plaats van coatings, gebruik te maken van microtexturen op het oppervlak.

Deze texturen efficiënt en nauwkeurig aanbrengen bleek tot nu toe een hele uitdaging. Recente ontwikkelingen in lasertechnologie hebben mogelijk gemaakt hiervoor ultrakorte gepulste lasers in te zetten, die bijzonder geschikt zijn om oppervlakken te textureren. Om bedrijven die zich in deze richting willen wagen te ondersteunen, heeft Sirris een Lasea LS5-1 femtoseconde-lasertextureermachine in huis gehaald. Deze machine, nota bene toptechnologie van Belgische makelij, laat toe doelgericht onderzoek te verrichten naar de mogelijke toepassingen van oppervlaktetexturen. Daarnaast zal de technologie ter beschikking staan van geïnteresseerde bedrijven via bijvoorbeeld onderzoeksprojecten of cases.

Complementaire technologieën

Componenten of gebruiksgoederen halen hun functionaliteit vaak uit de interactie met haar oppervlak. In de meeste omstandigheden worden coatings gebruikt om extra functionaliteiten te geven aan een oppervlak. Denk maar aan harde keramische lagen die de levensduur van gereedschappen verhogen of waterafstotende coatings die er voor zorgen dat oppervlakken onderhoudsvriendelijk worden. De technologie maakt het mogelijk tal van functionaliteiten aan oppervlakken toe te voegen, die producten een unieke meerwaarde geven.

Deklagen zijn echter niet altijd toepasbaar of ze resulteren niet in de beste oplossing. In deze gevallen kan textureren een geschikt alternatief vormen. Texturen aangebracht via femtosecondelasers houden bovendien enkele interessante voordelen in. Zo kan door de schaalbaarheid van deze lasers en het gebruik van getextureerde matrijzen vrij makkelijk functionaliteit worden toegevoegd aan massaproducten, zonder dat hier een aanzienlijke meerkost aan verbonden is. Bovendien laten texturen toe om andere en soms zelfs superieure oppervlaktefunctionaliteit te behalen ten opzichte van coatings. Afhankelijk van het substraat, zijn ze zeer duurzaam. Ook kunnen texturen perfect aangebracht worden op geharde metalen componenten. Zelfs glas, keramiek en kunststof zijn geen probleem voor dit type laser.

De textuur die met de femtoseconde-lasertechnologie verwezenlijkt wordt, kan op zich staan of een aanvulling zijn op eerder aangebrachte coatings, bijvoorbeeld als versterking van een bepaald effect.

Werken aan lage temperatuur

Een femtosecondelaser laat toe zeer nauwkeurig texturen - micro-texturen met een spotgrootte van 20 µm en zelfs kleiner - op allerlei oppervlakken aan te brengen en dit aan een lage temperatuur. De toepassing van een femtosecondelaser biedt zo een aantal interessante voordelen voor onze industrie:

Er wordt geen warmte in het te bewerken materiaal overgebracht, waardoor de materiaaleigenschappen niet ongewenst veranderen.

Er is geen sprake van schade ten gevolge van de bewerking, zoals breuken of restspanningen. Het resultaat is een 'clean' oppervlak.

De technologie laat zeer nauwkeurige texturen toe, die op hun beurt superieure oppervlaktefunctionaliteiten mogelijk maken.

Sirris breidt aanbod verder uit

Sirris beschikte al over een uitgebreide infrastructuur voor onderzoek in en toepassing van functionele coatingtechnieken. Met de aankoop van haar nieuwe machine heeft het collectief centrum nu haar aanbod in oppervlaktefunctionalisering voor de Belgische technologische industrie kunnen vervolledigen. Met deze combinatie van state-of-the-art technologieën, waarmee de maakbaarheid van complexe, hoogwaardige producten kan onderzocht en gerealiseerd worden, geeft Sirris nogmaals aan dè referentie te willen zijn in de ontwikkeling van functionele oppervlakken voor industriële en consumententoepassingen.

De komst van het Lasea LS5-1 micromachining center betekent bovendien ook een verdere uitbreiding van het Sirris-aanbod in precisietechnologieën ten dienste van die industrie. In het Precision Manufacturing Lab in Diepenbeek staat een volledige state-of-the-art infrastructuur, enig in de Benelux, om producten met extra functionaliteiten te ontwikkelen en vervaardigen: tot de mogelijkheden behoren het ultranauwkeurig, hoogglans, spiegelend voorbewerken van oppervlakken met behulp van precisiefrezen, waarna voortaan een unieke oppervlaktefunctionaliteit kan worden toegevoegd via femtosecondelaser-textureren. Uiteraard beschikt het lab ook over de nodige meetapparatuur om zowel product als textuur te controleren.

Nieuwsbericht van Sirris, 14/06/2017