Ein Blick in die belebte Natur zeigt, dass letztlich alle Oberflächen in verschiedensten Größenskalen geometrisch strukturiert und evolutionsbedingt perfekt an die jeweilige Funktionalität angepasst sind. Technische Oberflächen dagegen werden bislang nur über Rauhigkeitsmaße beschrieben: das macht offensichtlich, welches Potenzial bisher verschenkt wird.
An dieser Stelle hat das Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland (MECS) angesetzt und ein innovatives, laserbasiertes Strukturierungsverfahren zur schnellen und effizienten Bearbeitung von Oberflächen nahezu jeglicher Art entwickelt. Das Verfahren hat sich nun in der langjährigen Zusammenarbeit mit einem der Weltmarktführer im Bereich der elektrischen Steckverbindersysteme, der TE Connectivity Germany GmbH, als disruptive Innovation erwiesen. Was war der Hintergrund dieser Zusammenarbeit? Die Anzahl und Komplexität der elektronischen On-Board-Systeme moderner Automobile nimmt zu, in denen derzeit pro Automobil mehr als 2.500 Kontakte in über 250 Steckverbindern eingesetzt werden. Insbesondere im Hinblick auf die Vision zukünftiger Funktionalitäten wie etwa das autonome Fahren stellt das eine immer größer werdende Herausforderung dar. Dabei spielt sowohl ein geringer elektrischer Kontaktübergangswiderstand als auch gleichzeitig eine Verringerung der benötigten Steckkraft der immer zahlreicher werdenden Steckverbindungen eine enorme Rolle.
Durch das patentierte Verfahren der „Direkten Laserinterferenzstrukturierung“ (engl. Direct Laser Interference Patterning – DLIP) erhalten elektrische Steckverbinderkontakte entscheidend bessere Kontakteigenschaften, um die zunehmende Elektrifizierung im Automobil zuverlässig bewerkstelligen zu können. Die langjährige Zusammenarbeit zwischen dem Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland und TE Connectivity stellt dabei ein idealtypisches Musterbeispiel für eine erfolgreiche Transferleistung dar und erstreckte sich von ersten Grundlagenarbeiten im Labor, über die produktspezifische Optimierung bis hin zur Fertigstellung einer Pilotanlage zur Highspeed-Laserstrukturierung elektrischer Steckverbinderkontakte für die industrietaugliche Serienproduktion. Für diese erfolgreiche Kooperation werden beide Projektpartner mit dem Transferpreis der Steinbeis-Stiftung – Löhn-Preis ausgezeichnet.
Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich
Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland (MECS)