Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kleinteile machen den Unterschied

12.01.2016

Aufruf – Partnersuche: Vakuum-Hochratebeschichtung von Kleinteilen als Massengut

Massengut? – Zahlreiche Kleinteile in der industriellen Produktion werden in so großen Mengen gefertigt und verarbeitet, dass man von Massengütern spricht. Metallische Verbindungselemente wie Bolzen, Schrauben oder Niete fallen in diese Kategorie.


PVD-beschichtete Kontaktbolzen und Muttern

Fraunhofer FEP


Elektrischer Widerstand nach Auslagerung im Wärmeschrank bei 80 °C

Fraunhofer FEP

Ihr Einsatz liegt oft im Verborgenen und doch spielen sie eine ganz wesentliche Rolle in der Produktion von Industriegütern. Die Qualität eines Produkts bemisst sich auch an der Qualität der verwendeten Verbinder.

Überzüge oder Beschichtungen solcher Verbinder dienen der Verbesserung ihrer Gebrauchseigenschaften im Verarbeitungsprozess und während der gesamten Lebensdauer des Produkts, in welchem sie die Teile zu einem Ganzen fügen.

Die Arbeitsgruppe „Beschichtung von Bauteilen“ des Fraunhofer FEP hat sich über einen längeren Zeitraum der Verfahrensentwicklung zur Beschichtung solcher Kleinteile mittels physikalischer Dampfabscheidung (engl. physical vapor deposition, PVD) gewidmet. Im Fokus dieser Entwicklung standen dabei Verbindungselemente für den Automobilbau, welche durch die Beschichtung vor Korrosion geschützt werden.

Heute ist dabei ein Stand erreicht, der die Erzeugung 10 µm dicker Aluminium-basierter Korrosionsschutzschichten auf Kleinchargen von Verbindern in einem etwa einstündigen Beschichtungsprozess ermöglicht. Die Technologie hat damit das Interesse industrieller Beschichtungsdienstleister geweckt, die sich mit der Aufskalierung auf den tatsächlichen industriellen Bedarf beschäftigen.

Das Verfahren wurde für den Stahl-Innovationspreis 2015 der Wirtschaftsvereinigung Stahl nominiert.

Das Spektrum der Themen bei diesem Wettbewerb spiegelt die Bedeutung des Leichtbaus in der industriellen Produktion wider und bestärkt die Entwickler in ihrer Überzeugung, dass ihr Verfahren in der Zukunft ein Baustein für die Produktion neuer konkurrenzfähiger Produkte sein wird, in denen unterschiedliche Materialien durch korrosionsfeste Verbindungen kombiniert werden können.

Besonders im Automobilbau sind die Bemühungen um Gewichtsersparnis im Sinne einer ressourcenschonenden Mobilität ungebrochen: Die stetige Weiterentwicklung von Komponenten, verbunden mit dem Einsatz neuer Konstruktionswerkstoffe stellt auch neue Anforderungen an die Fügeelemente und ihre Oberflächen. Gerade beim Materialmix sind neben dem Korrosionsschutz weitere Funktionen der Beschichtung gefragt.

So findet durch Mikroströme über die multiplen Grenzflächen hinweg ein Potentialausgleich zwischen verschiedenen Baugruppen statt, der durch möglichst geringe Kontaktwiderstände begünstigt wird. Hierbei erweisen sich die PVD-Schichten als anderen Korrosionsschutzüberzügen überlegen. Die am Fraunhofer FEP vorhandene PVD-Anlagentechnik bietet durch die Kombination verschiedener Vakuumbeschichtungsverfahren viele Freiheitsgrade bezüglich der Schichtmaterialien und des Schichtaufbaus.

Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe „Mechanisches Fügen“ der Professur für Fügetechnik und Montage der TU Dresden will sich das Fraunhofer-Team künftig der Optimierung von elektrischen, mechanischen und Korrosionsschutzeigenschaften der Schichten intensiver widmen. Hierzu können Schichtarchitekturen mit Zwischenlagen eines zweiten Metalls realisiert und deren mechanische und elektrische Eigenschaften im gesetzten Zustand untersucht werden. Die Arbeitsgruppe der TU kann Fügeverbindungen mit beschichteten Nietelementen realisieren und die gefügten Kontakte einer detaillierten Charakterisierung unterziehen, welche die elektrische Prüfung mit einschließt.

Die beiden Forschungsgruppen suchen nun interessierte Industriepartner, um in anwendungsorientierten Projekten wissenschaftliche und praxisnahe Erfahrungen zusammenzuführen und die komplexen Aufgabenstellungen zielgerichtet im Verbund zu bearbeiten.

Kontakt FEP:

Dr. Fred Fietzke
fred.fietzke@fep.fraunhofer.de
Tel.: 0351 / 2586-366

Dr. Heidrun Klostermann
heidrun.klostermann@fep.fraunhofer.de
Tel.: 0351 / 2586-367

Kontakt TU Dresden:

Dipl.-Ing. Jan Kalich
Technische Universität Dresden
Fakultät Maschinenwesen
Institut für Fertigungstechnik
Professur Fügetechnik und Montage
Tel.: 0351 / 463-37858
jan.kalich@tu-dresden.de

Weitere Informationen:

http://s.fhg.de/7Ui

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften