- Laserauftragschweißen ersetzt Galvanik
Schnappscheiben sind kleine Kontaktfelder, die bei verschiedenen Tastaturbauformen für elektrisches Schalten mit taktiler Rückmeldung sorgen. Sie bestehen meist aus einem hochwertigen Federstahl, der kontaktveredelt wird. Gold bietet dabei einen niedrigen Kontaktwiderstand und hohe Korrosionsbeständigkeit. Am Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT in Aachen wurde jetzt zusammen mit der Inovan GmbH, Birkenfeld, im BMBF-geförderten Projekt Mifulas 2 eine Methode entwickelt, um galvanische Goldschichten auf den Schnappscheiben mittels Laserauftragschweißen durch kleine Goldpunkte zu ersetzen.
Mikrogoldpunkte auf Edelstahl: Schon fünf selektiv aufgeschweißte Goldkontaktpunkte können die flächige Goldbeschichtung auf einer Schnappscheibe ersetzen
Die Kontaktpunkte mit einem Durchmesser und einer Höhe von weniger als 100 µm werden mit einem Faserlaser aufgeschweißt, dessen Strahldurchmesser <100 µm beträgt. Dazu wird Goldpulver mit Korndurchmessern unter 10 µm verwendet. Das Aufschweißen eines Punkts dauert etwa 50 ms, eine mögliche Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit wird derzeit weiter untersucht. Durch Aufteilung des Laserstrahls sollen 20 Kontakte simultan aufgeschweißt werden können.
Der entscheidende Vorteil des Laserauftragschweißen besteht in der Materialeffizienz erste Berechnungen ergeben eine 50 bis 90%ige Materialeinsparung bei der Goldbeschichtung. Sowohl die Lebensdauer als auch die elektrischen Eigenschaften dieser Goldpunkte entsprechen denen der galvanischen Beschichtung. Darüber hinaus ermöglicht das laserbasierte Verfahren eine Integration der Goldkontaktierung direkt in die Fertigung des Schaltelements und deshalb sowohl die Bearbeitung von Rollenware als auch die effiziente Herstellung von Kleinserien oder Prototypen.
Das Verfahren eignet sich grundsätzlich für alle metallischen Bauteile, die galvanisch kontaktiert werden. Beispiele sind nicht nur Schaltelemente für Handys, sondern auch Bipolarplatten für Brennstoffzellen.Photonik 3/2012
News