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Licht am Ende des Tunnels: Die LED-Retrofit-Leuchte wurde im LDS-Verfahren hergestellt.
Bei der Metallisierung bauen sich Metallschichten auf den aktivierten Pfaden auf, die sich anschließend mit weiteren Bauteilen bestücken lassen.

Seit den ersten Ankündigungen des Pulverlacks LDS-Powdercoating von LPKF im Herbst 2013 haben sich Entwickler mit ganz unterschiedlichen Einsatzgebieten gemeldet. Produzenten von LED-Beleuchtungskörpern können mit dem LDS-Pulverlack etwa ganz neue Produktlayouts realisieren, denn LED-Beleuchtung ist auf die räumliche Anordnung der LEDs und gute thermische Eigenschaften angewiesen.

Beim LDS-Verfahren (Laser-Direktstrukturieren) wird normalerweise ein Bauteil aus einem LDS-dotierten Kunststoff hergestellt. Der Laser legt die Leiterbahnstrukturen auf der Oberfläche an, in einem stromlosen Metallisierungsbad bilden sich danach auf den Strukturen zunächst Leiterschichten (Kupfer, Nickel und Gold). Anstelle des LDS-Kunststoffs wird beim LDS-Powdercoating ein metallischer Grundkörper mit dem LDS-Pulverlack beschichtet. Pulverbeschichtung funktioniert gut auf metallischen Oberflächen wie Stahl oder Aluminium, aber auch auf elektrisch leitenden Kunststoffen. Der Pulverauftrag erfolgt in einem elektrostatischen Verfahren, was eine homogene Schicht mit genau definierbarer Dicke gewährleistet. Die metallischen Träger übernehmen mechanische Aufgaben, helfen bei der Wärmeabfuhr und dienen als Verbindungselemente für darauf applizierte LEDs. Die so beschichteten metallischen Körper lassen sich genauso wie Kunststoffbauteile mit dem Laser strukturieren und anschließend metallisieren.

Das Pulverdoppel

LDS-Powdercoating liegt in den Varianten PES 200 und PU 100 vor. Die seidenmatte PES-Oberfläche ist auf hohe mechanische Stabilität optimiert, das glänzende PU 100 bietet robustere chemische und thermische Eigenschaften. Beide Pulverlacke bieten ab einer Schichtdicke von etwa 80 µm beziehungsweise 60 µm eine gute elektrische Durchschlagfestigkeit für Wechselspannungen (größer 4 kV). Aus Gründen der mechanischen Stabilität und Lackhaftung sind beim PU 100 Eckenradien von 2 mm konstruktiv einzuhalten. Für die Haftfestigkeit der elektronischen Bauteile auf den Leiterbahnen ergibt sich bei beiden ein Wert zwischen 90 und 120 N – dieser liegt im Bereich herkömmlicher Leiterplatten wie etwa bei FR4-Materialien.

Beim Löten ist PU 100 für einen fünfsekündigen Löteinsatz bei 270 °C zugelassen, während PES 200 auf 240 °C beschränkt ist. Vorversuche haben ergeben, dass zumindest PU 100 für eine Zertifizierung nach V-0 (UL-94) geeignet ist. Die Zertifizierung ist für beide Materialien beantragt. Beide Pulverlacke sind in Gebinden von 2 kg (Testmuster) und 20 kg (Serienproduktion) erhältlich. Das LDS Powdercoating ist weder Gefahrgut noch Gefahrstoff und wie herkömmlicher Pulverlack zu verarbeiten.