ProjektDIAVEM II

Glas-Metall-Verbindungen spielen in zahlreichen industriellen Anwendungen eine wesentliche Rolle, insbesondere in der Verbindungstechnik, der Mikrofluidik und bei technischen Präzisionsgeräten.

Heute beruhen Niedertemperatur-Versiegelungsverfahren noch weitgehend auf Glaspasten, die Bleioxid enthalten. Diese Materialien bieten interessante Eigenschaften, werfen jedoch mehrere wesentliche Probleme auf:

• zunehmend strengere europäische Vorschriften für gefährliche Stoffe
• die Notwendigkeit, nachhaltigere bleifreie Alternativen zu entwickeln
• wachsende Anforderungen an Leichtbau, Miniaturisierung und Funktionsleistung

Vor diesem Hintergrund zielt das Projekt DIAVEM II darauf ab, innovative Glas-Metall-Fügelösungen zu entwickeln, die auf bleifreien technischen Gläsern und einem besseren Verständnis der Grenzflächenmechanismen beruhen.

Es knüpft an das Projekt DIAVEM I an und soll die dort identifizierten wissenschaftlichen und technologischen Hürden überwinden.

Projekt mit einer Laufzeit von 3 Jahren, von Januar 2020 bis Dezember 2022

Das Projekt DIAVEM II soll robuste industrielle Lösungen für das Glas-Metall-Fügen bei niedriger Temperatur entwickeln.

Die Hauptziele sind:

• Die industriellen Anforderungen an Versiegelungsverfahren (Weichlöten und Laser) ermitteln
• Formulierungen spezieller bleifreier technischer Gläser entwickeln
• Optimierte Kombinationen „Werkstoffe / Fügeverfahren“ definieren
• Die physikalisch-chemischen Mechanismen hinter Glas-Metall-Bindungen verstehen
• Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Verbindungen verbessern
• Weichlötverfahren und deren Optimierungsbedingungen untersuchen

IREPA LASER ist ein zentraler Akteur des Projekts und bringt seine Expertise in Laserverfahren, Oberflächenvorbereitung und dem Fügen komplexer Werkstoffe ein.

Vorbereitung und Funktionalisierung der Oberflächen
Die Arbeiten befassen sich mit der Behandlung von Glas- und Metalloberflächen, um ihre Fügekompatibilität zu verbessern:

• Laserpolieren von Gläsern und Keramiken
• Oberflächenstrukturierung zur Optimierung der Haftung
• Metallisierung von Oxiden auf Glasträgern

Entwicklung hybrider Fügeverfahren
IREPA LASER trägt zur Entwicklung von Verfahren bei, die an die verschiedenen Konfigurationen angepasst sind:

• Glas / Glas
• Glas / Glaspulver oder Glasschaum
• Glas / Metall und oxidierte Grenzflächen

Diese Entwicklungen decken ein breites Spektrum industrieller Anwendungen ab.

Untersuchung der Grenzflächenmechanismen
Ein wesentlicher Teil der Arbeiten widmet sich dem Verständnis der physikalisch-chemischen Phänomene, die für die Glas-Metall-Bindung verantwortlich sind, um Haltbarkeit und Qualität der Verbindungen zu optimieren.

Gezielte industrielle Anwendungen
Die entwickelten Lösungen sind für Anwendungen mit hoher Wertschöpfung bestimmt:

• fortschrittliche Verbindungstechnik
• Mikrofluidik
• technische Glasbehälter

Validierung und Demonstration
IREPA LASER leitet zudem die Validierung der Verfahren durch Versuche und die Charakterisierung der hergestellten Verbindungen.

Das Projekt DIAVEM II stützt sich auf ein Konsortium mit anerkannter Expertise:

• Institut de Soudure – Projektkoordinator
• CERFAV (Centre Européen de Recherches et de Formation aux Arts Verriers) – Expertise in Glas und Glaswerkstoffen
• IREPA LASER – Verfahrensentwicklung, Oberflächenvorbereitung und Validierung der Verbindungen

Das Projekt wird im Rahmen der Förderprogramme der Région Grand Est und FEDER finanziert:

• Gesamtkosten des Projekts: 408 068,90 €
• FEDER-Förderung: 142 622 €
• Kofinanzierung Région Grand Est + FEDER: ~70 % des Budgets

DIAVEM II bringt bedeutende Fortschritte für das Glas-Metall-Fügen in einem Umfeld regulatorischen und technologischen Wandels.

Entwicklung bleifreier Lösungen
Das Projekt ermöglicht Alternativen, die den europäischen Umweltvorschriften entsprechen.

Verbesserung der Versiegelungsverfahren
Das Verständnis der Grenzflächen und der physikalisch-chemischen Mechanismen erhöht die Zuverlässigkeit der Verbindungen.

Erweiterung der industriellen Anwendungen
Die entwickelten technischen Gläser eröffnen neue Perspektiven für miniaturisierte und komplexe Bauteile.

Optimierung der industriellen Leistung
Optimierte Werkstoff-/Verfahrenskombinationen verbessern die Robustheit und Reproduzierbarkeit der Verbindungen.

Beitrag zur Werkstoffinnovation
Das Projekt stärkt die Position von IREPA LASER bei der Entwicklung hybrider Verfahren und fortschrittlicher Werkstofflösungen.