Wie funktionale Oberflächen die Ressourceneffizienz verbessern

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Bisher war die Plasmabeschichtung nur im Labor bei einfachen Flachproben geglückt; im Rahmen von OD-Pat wurde sie erstmals auf reale Bauteile angewandt. Die Komponenten konnten direkt danach mit einer mikrostrukturierten DLC-Schicht versehen werden. Die Topografie dieser Schicht sollte dabei möglichst der einer eingelaufenen Oberfläche entsprechen, um den normalerweise erforderlichen Einlauf zu vermeiden.

Damit entsteht eine Hightechoberfläche auf realen Bauteilen wie Kolben von Verbrennungsmotoren und Komponenten von Verdrängerpumpen. Die im Rahmen des Projektes entwickelte Duplex-Plasmabeschichtung stabilisiert nicht nur Aluminiumbauteile, sie reduziert auch Reibung und Verschleiß in den tribologisch belasteten Komponenten von Fahrzeugen und verhilft ihnen somit zu einer längeren Lebensdauer bei gleichzeitig geringeren Kraft- und Schmierstoffverbräuchen.

Die OD-Pat-Projektpartner sind:

Eckerle Industrie-Elektronik GmbH, Malsch

Federal-Mogul Burscheid GmbH, Burscheid

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM), Freiburg

Inprotec AG, Heitersheim

KSPG AG, Neckarsulm

Plasmetrex GmbH, Berlin

Innovative Beschichtung macht‘s leicht

Mit Aspekten der Fahrzeugherstellung hat sich auch das Verbundprojekt Efficoat befasst. Das Ziel war die Entwicklung effizienter Fertigungsprozessketten mit integrativen Beschichtungstechniken. Erforscht wurde eine Technik für die Erzeugung leichtgewichtiger Kunststoff-Metall-Hybridbauteile mit hoher Funktionsintegration und Class-A-lackierfähigen Oberflächen. Im Rahmen der Fertigung sollte der Material- und Energieaufwand zur Herstellung dieser Komponenten gesenkt werden, denn intelligente Produkte benötigen auch eine intelligente, also effiziente, Produktionsweise.

Um den Anforderungen der Automobilindustrie gerecht zu werden, war der Aufwand an Beschichtungsvorgängen bei Außenanbauteilen für Fahrzeuge bisher enorm groß. Der hohe Energieverbrauch bei der Herstellung von Hybridbauteilen resultiert vor allem aus der Trennung von Einzelprozessen und aus den zahlreichen Montageschnittstellen. Insgesamt wird durch die neue Werkstoff- und Technikkombination eine Energieeinsparung im Produktionsprozess von mehr als 50 % und eine Gewichtsreduktion von mehr als 30 % erwartet.

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Effizienzfabrik

Wie funktionale Oberflächen die Ressourceneffizienz verbessern

Die OD-Pat-Projektpartner sind:

Innovative Beschichtung macht‘s leicht