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Laserbasierte Oberflächenfunktionalisierung Fraunhofer IWS gründet Fusion Bionic aus

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Fusion Bionic will als Spin-off des Fraunhofer IWS Dresden funktionale Mikrostrukturen der Natur auf technische Oberflächen übertragen. Mit den kommerziellen Laserinterferenz-Texturierungslösungen kann z.B. die Biokompatibilität verbessert, die Reibung reduziert und die Oberflächenbenetzbarkeit optimiert werden.

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Die nur wenige hundert Nanometer großen Strukturen sorgen beispielsweise dafür, dass Schmutz oder Eis keinen Halt finden. Andere Funktionen könnten eine höhere Akzeptanz des Körpers gegenüber Implantaten oder verlässlichere elektrische Steckverbindungen sein.
Die nur wenige hundert Nanometer großen Strukturen sorgen beispielsweise dafür, dass Schmutz oder Eis keinen Halt finden. Andere Funktionen könnten eine höhere Akzeptanz des Körpers gegenüber Implantaten oder verlässlichere elektrische Steckverbindungen sein.
(Bild: ronaldbonss.com)

Durch das Direct Laser Interference Patterning (Direkte Laserinferenz-Strukturierung), kurz: DLIP, können mikroskopisch kleine Muster auf Oberflächen erzeugt werden. So können schnell Lotuseffekte und andere raffinierte Strukturtricks der Natur auf technische Oberflächen wie Batteriekomponenten, Implantate oder Flugzeuge übertragen werden.

Die in den vergangenen zehn Jahren am Fraunhofer IWS und an der TU Dresden erforschte Technologie ist nun marktreif. Dr. Tim Kunze, der bisher die Gruppe für Oberflächenfunktionalisierung am Fraunhofer IWS leitete, hat nun mit einem Team aus Wissenschaft und Wirtschaft die Firma Fusion Bionic gegründet. Der Firmenname steht für die Fusion von naturinspirierten Effekten in technische Produktoberflächen.

So funktioniert das DLIP-Verfahren

Beim DLIP-Verfahren fächert ein optisches System Laserstrahlen in mehrere Teile auf. Dann fokussiert das am Fraunhofer IWS entwickelte DLIP-Bearbeitungssystem die Teilstrahlen auf die Oberfläche, die beispielsweise wasserabweisend wie eine Lotusblume werden soll. Dort überlagern sich die Strahlen zu Interferenzmustern. Das System basiert auf gepulsten Strahlen, die mit schneller Bewegung Flächen sukzessive bearbeiten. An den hellen Stellen trägt der Laser Material ab, an den dunklen hingegen lässt er es unberührt. Unter Laborbedingungen gelingt es dem Fusion-Bionic-Team bereits, bis zu 0,9 Quadratmeter pro Minute zu bearbeiten.

Laut Fusion Bionic sind die Interferenzmuster der besondere Clou der Dresdner Technologie: Statt mit einem einzelnen Laserstrahl das gewünschte Strukturmuster langsam wie mit einem Bleistift auf das Werkstück zu zeichnen, belichtet das DLIP-Verfahren große Flächen mit hohen Prozessgeschwindigkeiten. Für dieses Verfahren sowie die verbundenen Hardwarelösungen sei Fusion Bionic der weltweit erste kommerzielle Anbieter.

Um diesen Vorsprung zu nutzen, will das Gründerteam nun zügig in Dresden einen Produktionsstandort aufbauen. Das Team möchte dort komplette Laserstrukturierungs-Maschinen herstellen, aber auch standardisierte DLIP-Bearbeitungsmodule, die dann zum Beispiel ein Mittelständler aus der Industrie perspektivisch auf seine Roboter montieren kann. Als weiteres Geschäftsfeld sollen auch Lohnauftrags-Strukturierungen und eigens weiterentwickelte funktionale Produktoberflächen angeboten werden, heißt es.

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