Oberflächentechnik | Exzellente Arbeit in der Branche zu kommunizieren ist das erklärte Ziel des Stuttgarter Oberflächentechnik-Preises. Die fünf Nominierungen aus 15 Bewerbungen stehen fest: Auch im fünften Jahr sind wichtige Innovationen für unterschiedlichste Industriezweige dabei.
Silke KernFraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart
Die Kriterien für „DIE OBERFLÄCHE“ sind Innovationssprung, Nachhaltigkeit, Enabler-Qualitäten und industrielle Machbarkeit. Mit dem Preis zeichnet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA jährlich die innovativsten Anwendungen und Technologien aus der Oberflächentechnik aus. Der unabhängigen und fachübergreifenden Jury gehören die Experten Dr. Martin Metzner vom Fraunhofer IPA, Dr. Martin Riester vom VDMA Fachverband Oberflächentechnik und Dr. Michael Hilt von der Forschungsgesellschaft für Pigmente und Lacke e.V. an. Die Nominierungen:
Audi macht das Auto zum Unikat: Menschen streben nach Individualität. Mit einer neuartigen Technologie ist es gelungen, Logos, Schriftzüge oder Bilder hochwertig in den Klarlack einzuarbeiten. Sie leuchten förmlich hervor. Ein absoluter Blickfang und Sprung im Bereich der Individualisierung. Als erstes Modell fährt ab Juni 2016 der Audi R8 mit dieser Art Individualisierung los.
Das Prinzip ist einfach: An der gewünschten Stelle wird der ursprünglich glatte Klarlack stark angeraut. Durch die Rauheit kommt es zu einer diffusen Lichtstreuung und die Stellen erscheinen matt. Bei Lichteinfall stechen sie nun besonders hervor. Auf verschiedensten Wegen wurde in mehrjähriger Projektarbeit versucht, diese Idee in die Praxis umzusetzen. Als erfolgversprechend hat sich eine spezielle Art des Partikelstrahlens erwiesen, die modifiziert und bis zur Serienreife entwickelt wurde. Alle Erprobungen sind mittlerweile erfolgreich gemeistert.
CCT reduziert Gleitlager-Verschleiß und Reibwert mit Kupfer-SiO2-Dispersionsbeschichtungen. Ein optimales Gleitlager weist geradezu konträr erscheinende Eigenschaften auf: Die Oberfläche der Lagerlaufschicht soll möglichst strukturiert sein, um ein günstiges Einlaufverhalten zu gewährleisten. Damit sie Schmutzpartikel in der Lagerstelle aufnehmen kann, muss sie ausreichend weich und duktil sein. Gleichzeitig aber sollte das Lager eine sehr hohe Verschleißbeständigkeit bei niedriger Reibung aufweisen.
Diese verschiedenen Anforderungen realisiert eine neuentwickelte Dispersionsschicht: Verschleißfeste SiO2-Monosphere mit exakt definierter Geometrie und Größe werden in eine weiche Kupferschicht eingelagert, die Festschmierstoffe zur Verbesserung des Gleitverhaltens enthält. Durch Abstimmen des SiO2-Partikeldurchmessers und der Dicke der Kupferschicht lässt sich eine definierte Oberflächenstruktur einstellen. Gleitlager mit dieser Beschichtung zeigen in tribologischen Untersuchungen sehr niedrige Reibwerte und einen nicht messbaren Verschleiß. Bei einer Reduzierung der Motorreibleistung um nur 5 % besteht alleine bei den in Deutschland zugelassenen Kraftfahrzeugen ein Einsparpotential von 400 bis 600 Mio. l Kraftstoff.
Dürr Systems fördert und dosiert Lacke mit reduzierter Pulsation – und zwar durch Entwickeln einer horizontalen Doppelkolbenpumpe. Die Kolbenpumpe wird angetrieben durch einen explosionsgeschützten Motor und verfügt über einen integrierten Antriebsregler und eine integrierte Vor-Ort-Bedienung. Gegenüber der aktuellen Pumpengeneration ergeben sich viele Vorteile: Ein neuartiger Regelalgorithmus verringert die Pulsation deutlich. Durch den höheren Wirkungsgrad sinkt der Energieverbrauch um bis zu 80 %. Dass sämtliche Elektronik integriert ist, vereinfacht auch die Installation. Und Funktionen gemäß IEC 61800, beispielsweise zur Begrenzung des Drucks, erhöhen die Sicherheit. Die neuartige Kolbenpumpe optimiert außerdem die Arbeitsabläufe, weil Diagnose und Einstellung nicht mehr über ein entferntes Bedienpult erfolgen, sondern vor Ort an der Pumpe.
Karl Wörwag und SLF Oberflächentechnik steigern die Effizienz beim Beschichten schwerer Bauteile: Die beiden Unternehmen entwickelten gemeinsam eine Pulver-in-Pulver-Technik (PiP) in Kombination mit einer Darc-Technik. Das Resultat sind nachhaltig gesenkte Prozesskosten und ein hoher Korrosionsschutz.
Zur Verifizierung wurden gleiche Bauteile mit branchenüblichen Verfahren beschichtet und alle Prozess- und Prüfdaten verglichen. Ergebnis: Die Darc-Technik zeichnet sich durch eine 5-fach höhere Energieübertragung aus. Der in der Praxis durchgeführte Prozessvergleich zeigt deutlich, dass die PiP-Beschichtung die niedrigsten Prozesskosten und -zeiten aufweist. Die PiP-Lackierung ist fast doppelt so schnell wie die Pulveranwendung mit Zwischeneinbrennen und mindestens 4-mal so schnell wie eine Nasslack-Lackierung, selbst wenn die Trocknung des Nasslackaufbaus nur eine Nacht dauerte. Die PiP-Anwendung weist sehr hohe Korrosionsschutzwerte (C5M-lang) und eine exzellente Wetterbeständigkeit auf.
Poligrat verbessert das Färben von Metall: Das Unternehmen wurde für „Verospectral“ nominiert, eine neu entwickelte Färbetechnik für Metalle mit einer glaskeramischen, farblosen Beschichtung von wenigen µm Dicke. Mit Verospectral bleibt der spezifische metallische Charakter der Oberflächen erhalten, gleichzeitig werden die Gebrauchseigenschaften optimiert. Das neue Verfahren bedient die komplette Farbpalette in frei wählbarer Farbtiefe und Intensität. Die Beschichtungen lassen sich auch nach Jahren sicher reproduzieren. Erweiterungen oder der Ersatz beschädigter Bauteile sind ohne Farbabweichungen möglich.
Das Verfahren eignet sich für verschiedene Materialien (Edelstahl, Aluminium, Kortenstahl, Zink etc.), unabhängig vom Oberflächenfinish. Es lässt sich auf Halbzeuge wie Bleche und Profile ebenso aufbringen wie auf Fertigteile oder Fassaden, die dann im Regen schmutzfrei bleiben.
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