Oberflächentechnik

Die nasschemische Vorbehandlung, oft auch als Galvanik oder Galvanotechnik bezeichnet, nimmt im Bereich der Oberflächenvorbehandlung noch immer eine Schlüsselposition in vielen Industriezweigen ein, so z. B. in der Luftfahrtindustrie, der Medizintechnik oder der Automobilbranche. Das Fraunhofer IFAM unterstützt hierbei mit der Entwicklung und Optimierung von diversen Verfahren sowie Produkten der nasschemischen Oberflächenbehandlung für Metalle.

Nasschemie bringt entscheidende Vorteile für Vorbehandlung von Metallen mit

Die nasschemische Vorbehandlung lässt sich für diverse Zwecke einsetzen. Dazu gehören unter anderem:

• Reinigen (Entfernung von Verunreinigungen – auch aus vorherigen Prozessschritten)
• Beizen und dekapieren (Entfernung nicht definierter Schichten, Einstellung der Oberflächenrauheit und des Glanzgrades)
• Schützen und aktivieren (Konversionsschichten, Anodisierung, Plasmaelektrolytische Oxidation [PEO])

Außerdem hat die Nasschemie bei der Vorbehandlung von Metallen wie Aluminium, Magnesium, Nickel oder Titan einen entscheidenden Vorteil gegenüber mechanischen oder physikalischen Methoden, der für einige Prozesse relevant sein kann. Mithilfe der Nasschemie können auch Bereiche vorbehandelt bzw. modifiziert werden, welche mit Methoden, die bspw. mit Laser- oder Plasmatechnologie arbeiten, nicht erreicht werden können (z. B. innenliegende Hohlräume oder komplexe bzw. schwer zugängliche Strukturen). Dies spielt u. a. auch für den 3D-Druck von Metallen eine wichtige Rolle.

Maßgeschneiderte galvanische Kundenlösungen für erfolgreiche Oberflächenvorbehandlung

Neben der Vorbehandlung vor dem Kleben und Lackieren lassen sich durch nasschemische Prozesse unterschiedliche Funktionsschichten erzeugen, beispielsweise für Biokompatibilität, Korrosionsschutz, Verschleißschutz oder auch elektrische Isolierung. Unsere Expertinnen und Experten entwickeln maßgeschneiderte Kundenlösungen unter Einbeziehung von eigenen Markt- und Literaturrecherchen zum Stand der Technik sowie durch Auswahl und Optimierung von passenden Vorbehandlungs- und Beschichtungsverfahren.

Zudem optimieren wir bestehende Prozesse der galvanotechnischen Oberflächenbehandlung sowie Abscheideverfahren für funktionale Beschichtungen, bspw. zum Korrosionsschutz oder der Adhäsionsvermittlung. Dabei berücksichtigen wir unter anderem auch mögliche Strategien zur Kostensenkung und Zeitersparnis und können durch umfangreiche prozessbegleitende Analytik bestmöglich unterstützen.

REACh-Verordnung und HSE-Richtlinien: „Grüne“ Chemie anstelle von gesundheitsbedenklichen und umweltkritischen Chemikalien

Bereits heute und auch in den kommenden Jahren müssen sich viele Unternehmen, bspw. In der Luftfahrt- oder Automobilindustrie oder auch in der Medizintechnik, bedeutend umstellen, da diverse Chemikalien nicht mehr oder nur noch eingeschränkt verwendet werden dürfen. Das Fraunhofer IFAM kennt die Bedürfnisse der besagten Branchen bereits aus diversen bilateralen Partnerschaften und kann daher auch den Nachhaltigkeitsaspekt in die Entwicklung von Verfahren und Produkten einbeziehen.

Dabei nehmen wir Rücksicht auf die Verwendung von weniger umwelt- und gesundheitsgefährdenden Stoffen und halten EU-weite REACh- sowie generelle HSE-Prinzipien ein. Seit der grundlegenden Harmonisierung des Chemikalienrechts von 2007 (Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 REACh), die alle Mitgliedsstaaten der EU betrifft, sehen sich diverse industrielle Bereiche und Unternehmen mit dem Grundsatz der Eigenverantwortung für die Stoff-Registrierung konfrontiert. So muss die Verwendung von bspw. Chromaten oder Cr(VI)-Verbindungen, Isocyanaten in Beschichtungssystemen oder Fluorid-haltigen Verbindungen zeitnah ersetzt bzw. stark eingeschränkt werden. Dies stellt für die Mehrheit der betroffenen Industrien eine große Herausforderung dar, da ein äquivalenter Ersatz dieser Stoffe nicht ohne weiteres möglich ist.

Desinfizierende Korrosionsschutzschichten? Wir denken auch mal unkonventionell

Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind durch ihre stark vernetzten Tätigkeiten im Bereich der Oberflächentechnik geübt darin, auch alternative Ideen und Strategien zu entwickeln, beispielsweise die Nutzung von Korrosions- bzw. Verschleißschutzschichten als desinfizierende Oberflächen oder die Anwendung von Beschichtungen für den Verschleißschutz in der Medizintechnik. In kürzlich abgeschlossenen Projekten konnte das Fraunhofer IFAM erfolgreich die Übertragbarkeit von etablierten nasschemischen Vorbehandlungsprozessen aus der Automobilindustrie auf strukturell hochbeanspruchte Klebanwendungen in der Luftfahrtindustrie demonstrieren.