Schützen und Funktionalisieren durch lokale Oberflächenbeschichtung

Elektrochemische Prozesse – wie das Anodisieren – sind Verfahren, die typischerweise in Bädern durchgeführt werden. Dabei taucht man die zu behandelnden Bauteile vollständig ein und setzt sie in einer chemischen Lösung unter Spannung. So lassen sich Oberflächen beschichten und damit funktionalisieren bzw. Aluminiumoberflächen gezielt oxidieren. Solche Beschichtungen verbessern beispielsweise die weitere Korrosionsbeständigkeit erheblich.

Effiziente lokale Oberflächenbeschichtung für Bauteile

Oberflächenbeschichtung erfordert heute, je nach Bauteildimension, entsprechend große Bäder. Bereiche, die nicht behandelt werden sollen, müssen arbeitsintensiv maskiert werden. Solche Bäder sind insbesondere bei großen Bauteilen aufwändig sowie teuer im Betrieb und unterliegen einer Vielzahl von genehmigungspflichtigen Auflagen.

Das Fraunhofer IFAM hat einen Prozess für eine lokale Konversionsprozessführung in eine vollautomatisierte robotische Anwendung übertragen. So sind Schichten im Mikrometerbereich prozesssicher gezielt dort erzeugbar, wo sie benötigt werden. Dadurch lassen sich mit geringem Ressourceneinsatz nicht nur die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Komponenten verbessern, sondern auch die Prozesszeit und die Genehmigungsauflagen reduzieren.

Vom Coupon-Level bis zum 3D-Großbauteil – Robotische Endeffektoren für den kundenspezifischen automatisierten Beschichtungsprozess 

Die Forschenden für Automatisierung und Produktionstechnik in Stade bieten maßgeschneiderte Beschichtungsmöglichkeiten für lokale Anwendungen an, die speziell für die präzise und effiziente Oberflächenbehandlung von Bauteilen unterschiedlicher Größe und Form konzipiert werden. Die entwickelten robotischen Endeffektoren für die lokale Beschichtung integrieren fortschrittliche Technologien sowie umfangreiche Peripherien, um höchsten Qualitätsstandards gerecht zu werden und vielfältige Anforderungen abzudecken. So kann das Fraunhofer IFAM Bauteile vom kleinen Coupon-Level bis hin zu 3 Meter langen, gekrümmten 2D- und 3D-Bauteile prototypisch behandeln, um eine Eignung für den kundenspezifischen Prozess nachweisen zu können.

Für die Umsetzung der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten stehen dem Fraunhofer IFAM folgende Geräte und Peripherien im Stader Oberflächenzentrum zur Verfügung:

• Leichtbauroboter auf einer 6 m Linearachse mit Kraftmessdose für präzise Bewegungsabläufe und exakte Bearbeitung
• Flexible Bauteilaufnahmen für Klein- bis Großbauteile in 2D- und 3D-Kontur
• Beschichtungs-Endeffektorik für eine präzise und kontrollierte Oberflächenbehandlung bei einer Vielzahl von Anwendungen
• Mehrstufige Spüleinrichtung für die Beendigung des chemischen Prozesses, die Neutralisation der chemischen Reagenzien und die Neutralisation der Bauteiloberfläche
• Geschlossene Absaugung für flüssige Medien, um den Prozess von der Umwelt zu trennen und Elektrolyte sowie Reinigungsmittel sicher entfernen zu können
• Oberflächenaktivierungs-Endeffektorik für eine gezielte Vorbehandlung der Oberflächen
• Reinigungsendeffektor für saubere Oberflächen vor und nach dem Aktivierungsprozess

Die dem aktuellen Stand der Forschung entsprechende Ausstattung des Fraunhofer IFAM garantiert qualitativ hochwertige Ergebnisse und eine effiziente Behandlung der Bauteile. So ist es möglich, lokale nasschemische Prozesse nicht nur kundenspezifisch weiterzuentwickeln, sondern auch für zahlreiche Branchen nutzbar zu machen, darunter Luftfahrt, Raumfahrt, Automobilindustrie, Schienenfahrzeugbau, Medizintechnik und viele mehr.