Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Umweltfreundlicher Korrosionsschutz auf Nietverbindern für den Leicht- und Mischbau

28.08.2012
Das Fraunhofer FEP hat einen Vakuumprozess entwickelt, mit dem Niete und andere Kleinteile als Schüttgut veredelt werden können.

Neue Leichtbaukonzepte helfen, den Energieverbrauch bei Automobil- und Schienenfahrzeugen zu senken.


Stichprobenkontrolle nach der Schüttgutbeschichtung
© Fraunhofer FEP

Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren kann durch das verringerte Eigengewicht Kraftstoff gespart werden, moderne Elektroautos können längere Distanzen zurücklegen und auch bei Schienenfahrzeugen sinkt die benötigte Antriebsleistung.

Die neuen Materialkombinationen, die dies ermöglichen – vorwiegend Aluminium-Legierungen, hochfeste Stähle und Faserverbundkunststoffe – werden aufgrund der Verschiedenartigkeit der Materialien durch mechanisches Fügen mit Nieten und durch Kleben verbunden.
Die Nietelemente müssen im Einsatz enormen Belastungen standhalten: Schwingungen bei Geschwindigkeiten von über 100 km/h, aggressiver Umgebungsluft, hohen Temperaturen und einem starken elektrochemischen Spannungsfeld durch das extrem große Korrosionspotential der neuen Materialpaarungen.

Ein effektiver Schutz der Nietverbinder vor Korrosion und Abrieb senkt den Wartungsaufwand und erhöht die Sicherheit vor Materialversagen. Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP hat einen Prozess entwickelt, um Niete effizient im Schüttgut mit PVD-Korrosionsschutzschichten zu überziehen. In einer langsam rotierenden Trommel werden die Niete kontinuierlich und schonend durchmischt und gleichzeitig im Metalldampf beschichtet. In einer Pilotanlage können mittels plasmaaktivierter Hochratebedampfung und Puls-Magnetron-Sputtern bis zu 30 kg Niete mit einem mehrlagigen Schichtsystem veredelt werden.
Durch Alternieren der beiden Vakuumtechnologien wird ein Schichtsystem aus sich abwechselnden etwa 1 µm dicken aufgedampften Aluminiumschichten und wesentlich dünneren gesputterten Diffusionssperrschichten erzeugt. In Standard-Testverfahren, wie dem VDA-Wechseltest (VDA 621-415), konnte eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit der beschichteten Niete nachgewiesen werden. Gerade im Vergleich zu bisher verwendeten galvanischen Verfahren hat die Vakuumbeschichtung zwei große Vorteile: Sie ist umweltfreundlich bezüglich der im Verfahren eingesetzten Materialien und vermeidet zuverlässig Wasserstoffversprödung, die gerade bei hochfesten Stahl- oder Titansubstraten zu Materialermüdung führen kann.

Dr. Heidrun Klostermann, Leiterin der Abteilung »Beschichtung von Bauteilen« am Fraunhofer FEP, benennt weitere Anwendungsmöglichkeiten des Prozesses:

»Außer Nietverbindern können auch andere Klein- und Massenteile wie Schrauben, Stifte, Kugeln, Kettenglieder oder Nägel mit Abmessungen zwischen 0,2 und 4 cm als Schüttgut beschichtet werden. Durch Verfahrenskombinationen und die Vielfalt der im Vakuum abscheidbaren Materialien steht die Technologie für zahlreiche weitere Aufgaben der Massengutbeschichtung bereit.«

Das Fraunhofer FEP stellt mit diesem Verfahren beschichtete Musterniete vom 10. – 14. September 2012 auf der internationalen Konferenz PSE 2012 (13th International Conference on Plasma Surface Engineering) in Garmisch-Partenkirchen vor.

Für weitere Informationen besuchen Sie uns an unserem Messestand oder auf unserer Internetseite: http://www.fep.fraunhofer.de/Bauteile

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Heidrun Klostermann
Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Telefon +49 351 2586-367
heidrun.klostermann@fep.fraunhofer.de

Pressekontakt:
Annett Arnold, M.Sc.
Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Telefon +49 351 2586-452
annett.arnold@fep.fraunhofer.de

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fep.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung
13.07.2018 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht 3D-Druck: Stützstrukturen verhindern Schwingungen bei der Nachbearbeitung dünnwandiger Bauteile
12.07.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: 467 km/h in Los Angeles: TUM-Hyperloop-Team bleibt Weltmeister

Mit grandiosen 467 Stundenkilometern ist die dritte Kapsel des WARR-Hyperloop-Teams in Los Angeles durch die Teströhre auf dem Firmengelände von SpaceX gerast. Die Studierenden der Technischen Universität München (TUM) bleiben damit auch im dritten Hyperloop Pod Wettbewerb in Los Angeles ungeschlagen und halten den Geschwindigkeitsrekord für den Hyperloop Prototyp.

Der SpaceX-Gründer Elon Musk hatte die „Hyperloop Pod Competition“ 2015 ins Leben gerufen. Der Hyperloop ist das Konzept eines Transportsystems, bei dem sich...

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Natur in der Stadt – was sie leistet und wie wir sie schützen können

23.07.2018 | Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Suchmaschine für «Smart Wood»

23.07.2018 | Informationstechnologie

Das Geheimnis der Höhlenkrebse entschlüsselt

23.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Natur in der Stadt – was sie leistet und wie wir sie schützen können

23.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics