In der Dissertationsarbeit wird die Wirkung von Laserstrahlung auf CFK Materialien untersucht
die in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden. Hierbei geht es einerseits um die
Reinigungswirkung der Oberflächen durch die Entfernung der Produktionsrückstände (Trennmittel).
Andererseits geht es um die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche um eine
hohe Klebfestigkeit zu erreichen. Im Fokus steht hierbei ein Verständnisgewinn der
Abtragsmechanismen bei der Entfernung der Trennmittelrückstände während der Laserbehandlung.
Eine Motivation hierbei ist es nur minimal Material abzutragen im Gegensatz zu der in der
Literatur meist untersuchten Faserfreilegung. Im Rahmen der Arbeit wird hierfür ein
Modellansatz aufgestellt der ein Durchstrahlen des Trennmittels und eine oberflächennahe
Sublimation des darunterliegenden Harzmaterials postuliert. Durch Untersuchungen mit einem 266
nm ns-gepulstem Nd:YAG Lasersystem sowie Oberflächenanalytik (z.B. Rasterelektronenmikroskop
Energiedispersive Röntgenspektroskopie) konnte der explosionsartige Abtrag aufgezeigt werden.
Die aufgestellte Modellvorstellung wurde durch UV-Vis-Spektroskopie sowie mittels einer
Partikel-Absaugvorrichtung und Track-Etch-Filtern aufgefangener Kontamination soweit
untermauert als gezeigt werden konnte dass das Harzmaterial während der Laserbehandlung in
die Gasphase übergeht während die abgetragenen Trennmittelrückstände nicht sublimiert werden.
XPS-Finescans zeigten die Bildung von funktionalen Gruppen auf den gereinigten Oberflächen.
Eine mögliche Erklärung für die signifikanten Verbesserungen der resultierenden Klebfestigkeit
nach der Laservorbehandlung im Vergleich zu aktuell vorwiegend in der Luft- und Raumfahrt
verwendeten und untersuchten Klebvorbehandlungsverfahren.
