Aufgabenstellung
Glasfaserverstärkte Kunststoffe finden als Bandmaße im Bereich der Messtechnik insbesondere im Baugewerbe Anwendung. Ziel des Projektes ist es, einen Fertigungsprozess zur Herstellung lasermarkierter Gewebebänder aus einem Werkstoffverbund oder einem Verbundwerkstoff zu entwickeln. Besonderer Fokus liegt auf der Reduzierung der Prozessschritte zwischen Urformen des Gewebebandes und der Markierungen mittels Lasertechnik. Ein geeigneter Rolle-zu-Rolle-Prozess soll entwickelt und das Gefährdungspotenzial durch freiwerdende Partikel und Stoffe bei der Laserbeschriftung untersucht werden.

Vorgehensweise
Nach der Bestimmung der optischen Eigenschaften von witterungs- und UV-beständigen SEBS Spritzguss-Probekörpern mit und ohne Laseradditive und PVC-Gewebebändern werden diese auf ihre Markierbarkeit hin untersucht. Dazu werden die Kunststoffe mit einem ns-Lasersystem und einem ps-Lasersystem beschriftet. Die Beschriftungstiefe wird anhand eines Querschnitts der Gewebebänder mit einem Mikroskop analysiert. Das PVC-Gewebeband wird in einer Prozesskammer hinsichtlich HCl- und Partikelemissionen bei unterschiedlichen Beschriftungsparametern untersucht, um eine erste Einschätzung bezüglich des Gefährungspotenzials beim Beschriftungsprozess zu erhalten.

Ergebnisse
Witterungsbeständiges SEBS zeigt eine bessere Beschriftbarkeit als UV-beständiges SEBS. Der Beschriftungskontrast bei PVC (Bild links) ist deutlich besser als bei SEBS. Dies gilt auch im Vergleich zwischen SEBS mit laseraktivierbaren Additiven und PVC ohne Additive. Es zeigt sich, dass sich die Lasermarkierungen bei PVC in die Tiefe der Matrix fortsetzen und somit eine höhere Abriebfestigkeit erreicht werden kann (Bild rechts). Bei einer zerstörenden Bearbeitung des PVC wurde eine deutliche Emission von HCl (>> 20 ppm) gemessen und eine starke Partikelfreisetzung beobachtet. Auch bei der Markierung von PVC wurde eine HCl-Emission (1 ppm) nachgewiesen.