Ein wendiges Galvanikgestell, ein Regelsystem für die Pulverbeschichtung und ein umweltfreundlicher Beschichtungsprozess für Steckverbinder: Die Produkt- und Prozessinnovationen dreier Unternehmen sind auf der Fachmesse SurfaceTechnology Germany mit dem Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis ausgezeichnet worden.
„Die Oberflächentechnik ist oft maßgeblich am Innovationsgrad und Fortschritt zahlreicher Branchen beteiligt, ohne dass dies einer breiten Öffentlichkeit bekannt wird“, sagt Martin Metzner, Leiter der Abteilung Galvanotechnik am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Um diese allgegenwärtige und dennoch oft übersehene Querschnitts- und Schrittmachertechnologie zu würdigen, hat er 2012 den Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis „Die Oberfläche“ ins Leben gerufen und sitzt seither in der Jury.
Bis 8. April waren Unternehmen und Einzelpersonen aus allen Disziplinen der Oberflächentechnik aufgerufen, sich um die Auszeichnung zu bewerben. Sechs Unternehmen kamen in die engere Wahl, drei davon haben Metzner und die anderen beiden Juroren schließlich auf dem Fachforum der SurfaceTechnology Germany ausgezeichnet.
Platz 1: dreh- und kippbares Galvanikgestell von Holzapfel
Um den wachsenden Anforderungen an multifunktionale Oberflächen von Kühlkörpern für die Leistungselektronik gerecht zu werden, hat die Holzapfel Metallveredelung GmbH ein motorisiertes, dreh- und kippbares Galvanikgestell entwickelt. Es ist mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung ausgestattet, sodass es prozessindividuelle Bewegungsabläufe ausführen kann.
Aufgrund des stufenlosen Schwenkwinkels wird den Angaben zufolge einerseits eine bisher unerreichte Beschichtungsqualität möglich und andererseits eine sehr große Variabilität bei der Bauteilausrichtung. Diese Wendigkeit spart Ressourcen.
Das dreh- und kippbare Galvanikgestell ermöglicht es erstmals, Bauteile nur auf einer Seite zu beschichten, ohne sie vorher maskieren zu müssen. Der Metallverbrauch sinkt deshalb um 61 %, der Einsatz von Chemikalien sogar um 78 %. Außerdem verringert sich der Energiebedarf für galvanische Beschichtungen aufs Jahr gerechnet um 385 Tonnen CO2.
Platz 2: Pulvermengen-Regelsystem von J. Wagner
„Die Dosierung von Feststoffen als Aerosol ist prozesstechnisch nach wie vor herausfordernd – bei der Pulverbeschichtung ist sie für eine hohe Qualitätskonstanz jedoch besonders wichtig“, sagt Juror Michael Hilt, Geschäftsführer der Forschungsgesellschaft für Pigmente und Lacke e.V. Es gebe bei der Dosierung von Beschichtungspulvern neben der nötigen Genauigkeit noch Effekte, die den Pulverausstoß zeitlich verändern.
So führt etwa Verschleiß an der Beschichtungsanlage dazu, dass der Pulverausstoß und damit die Schichtdicke auf dem Lackierobjekt mit der Zeit unkontrolliert variieren. Das Regelsystem „Flowsense“ der J. Wagner GmbH aus Markdorf kann nun erstmals den Pulverausstoß kontrollieren und konstant halten.
Es erfasst in unterschiedlichen Prozessschritten Druckveränderungen im Pulverschlauch und ermittelt daraus einen Referenzdruckwert. Diese Regelgröße verhält sich proportional zur Pulvermenge – unabhängig vom Verschleiß. Ein Ampelsystem visualisiert den Verschleißzustand und zeigt an, wann der beste Zeitpunkt ist, um Verschleißteile auszutauschen.
Platz 3: umweltfreundlicher Beschichtungsprozess für Steckverbinder von TE Connectivity
Die steigenden Anforderungen an die Steckverbinder in den Bordnetzen von Autos erfordern völlig neue beschichtete Kontaktoberflächen. Sie müssen leistungsfähig sein und umweltfreundlich hergestellt werden können. TE Connectivity aus dem hessischen Bensheim hat den physikalischen „GreenSilver“-Beschichtungsprozess entwickelt, bei dem eine Kombination der beiden leitfähigsten Metalle Kupfer und Silber die Kontaktoberfläche bildet.
Aufgrund der feinkristallinen Struktur und des niedrigen Reibungskoeffizienten erzielt das Beschichtungsmaterial stabile elektrische Verbindungen, hält Temperaturen von bis zu 180 °C und hohen Vibrationsbelastungen stand. Das neue Beschichtungsverfahren ist trocken, erzeugt kein Abwasser und hat einen um bis zu 35 % kleineren CO2-Fußabdruck als etablierte galvanische Prozesse.
„Der Prozess ermöglicht leistungsfähige Steckverbindungen, die gegenüber herkömmlichen Verfahren deutlich ressourceneffizienter produziert werden“, sagt Juror Martin Riester, Referent der Fachabteilung Oberflächentechnik beim VDMA. „Die vorgestellte Technologie kann in der Automobilindustrie einen Beitrag bei E-Mobility-Anwendungen, Signal- und Stromübertragung sowie Sensortechnologie und damit auch einen Beitrag für die Erreichung der Nachhaltigkeitsziele dieser Branche leisten.“
Drei weitere Unternehmen waren nominiert
Auf Platz vier landete die BMF GmbH aus Chemnitz. Sie hatte sich bei der Jury mit einer selbstlernenden Künstlichen Intelligenz beworben, die reproduzierbare und homogene Oberflächenbeschichtungen generiert und den Prozess überwacht.
Den fünften Platz teilen sich die Unternehmen Dörken Coatings aus Herdecke und Chemetall aus Frankfurt/M. Dörken Coatings war mit einer neuartigen Beschichtung für Schrauben und andere Gewindeteile ins Rennen gezogen, die ohne giftiges und äußerst langlebiges PFAS auskommt. Chemetall wollte den Wettstreit mit einer Beschichtungstechnologie für sich entscheiden, die auch an Kanten und auf Innenflächen eine homogene und rundum konsistente Beschichtung realisiert. (jpk)
