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IGF-Vorhaben SePoRa – Kurzmitteilung zum aktuellen Stand

IGF-Vorhaben SePoRa  - Entwicklung selbstorganisierender Polymerschichtsysteme zur homogenen geometrieunabhängigen Oberflächenbeschichtung komplexer Geometrien für Reinigungsanalysen

Steigende Qualitätsanforderungen an Endprodukte und Prozesse machen branchenübergreifend eine wissenschaftlich fundierte Auslegung und Optimierung von Bauteilreinigungsanlagen notwendig. Die dafür erforderlichen Reinigungsuntersuchungen erfolgen bisher mit realen filmischen Verschmutzungen. Diese Verschmutzungsschichten sind auf Test- bzw. Originalbauteilen nur bedingt reproduzierbar herstellbar, bzw. lassen sich meist nicht ohne großen Aufwand detektieren, wodurch sichere Untersuchungsergebnisse unmöglich sind.

Im IGF-Vorhaben SePoRa entwickeln das IPF Dresden und das Fraunhofer IVV Dresden gemeinsam mit projektbegleitenden Unternehmen selbstorganisierende, fluoreszierende Polymerschichtsysteme (PSS), welche die realen Verschmutzungen imitieren, sowie ein geometrieunabhängiges Beschichtungsverfahren, das reproduzierbare Schichten dieser Polymere ermöglicht (Abb.1). Mit diesen Polymerschichten können sowohl wissenschaftlich fundierte Reinigungsuntersuchungen mit fluoreszenzbasierter Restschmutzdetektion als auch Optimierungen von Anlagen realisiert werden. Damit legt das Forschungsprojekt erstmals den Grundstein für kostengünstige und aussagekräftige Untersuchungen zur Reinigungswirkung und –effizienz industrieller Bauteilreinigungsanlagen.

Nach umfangreichen Reinigungsuntersuchungen mit branchentypischen Referenzverschmutzungen wurde im Rahmen des Projektes eine transportable Mess- und Auswerteeinheit entwickelt, realisiert sowie validiert (Abb. 2 und Abb. 3). Mit Hilfe dieser Einheit kann optisch der Restschmutz nach Reinigungsversuchen an verschiedenen Proben mit fluoreszierenden realen Verschmutzungen sowie dem entwickelten PSS überprüft werden.

Die im Projekt hergestellten Polymere sind acrylatbasierte statistische Copolymere, deren Reinigungsverhalten durch die absolute Anzahl der Haftgruppen eingestellt werden und damit an reale Verschmutzungseigenschaften angepasst werden kann. Die mit dem entwickelten Beschichtungsverfahren hergestellten PSS sind nur wenige Nanometer dick, sehr homogen und reproduzierbar. An einem Modellpolymer wurde die Ausstattung mit einem Fluoreszenzfarbstoff realisiert, um das Reinigungsverhalten mittels fluoreszenzbasierter Detektion untersuchen zu können. Aktuell werden die Polymere hinsichtlich ihrer Polarität an Referenzverschmutzungen angepasst. Ziel ist es, einen Pool an Polymeren zu synthetisieren, der den relevanten Adhäsionsbereich und die Polarität der im Projekt untersuchten gängigen Verschmutzungen erfasst.

Vorhaben-Nr.: 20942

Laufzeit: 01.12.2019 – 31.12.2022

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags

 

 

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