Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In der Al-Produktion wird nur ein geringer Anteil eloxiert, da der Beschichtungsprozess energieintensiv und daher kostentr\u00e4chtig ist. Hinzu kommt, dass das Eloxieren hochfester Al-Legierungen technisch problematisch ist. Dieses Marktsegment wird traditionell durch KMUs gedeckt, denen sich mit dem Ein-satz des neuen Materials in Produktionsprozessen und Produktentwicklung weitere Marktfelder \u00f6ffnen. Daher war das Ziel, ein Energie sparendes Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung reproduzierbarer Oberfl\u00e4chenbeschichtungen mit hoher G\u00fcte erlaubt. Damit wird zugleich das Umweltentlastungspotential, das durch die leichten Werkstoffe, z. B. im Hinblick auf Energieeinsparung sowohl im Herstellungsprozess als auch w\u00e4hrend des Lebenszyklus der Produkte, gegeben ist, erschlossen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie grundlegende Untersuchung bezog sich auf den Einfluss der Prozessparameter (Spannungs-\/Stromregelung als Funktion der Zeit, \u00dcberlagerung der Gleichspannung mit Wechsel- und Gleichspannungen unterschiedlicher Frequenz bzw. Spannungspulsen, Temperatur) auf die erzielten Eigenschaften der Oberfl\u00e4chen (Schichtdicke, H\u00e4rte, Homogenit\u00e4t, Abriebfestigkeit). Dabei stellte sich u.a. heraus, dass die Prozessf\u00fchrung zur Erreichung von hohen Oberfl\u00e4cheng\u00fcten manuell nicht mehr m\u00f6glich ist und daher eine automatische Prozesssteuerung zwingend erforderlich ist. Au\u00dferdem stellten sich zun\u00e4chst unerkannt gebliebene Probleme dar, die in der Hauptsache das Gleichrichtersystem betrafen (St\u00f6rfelder, Tr\u00e4gheit, Restwelligkeit). Die Probleme konnten durch umfangreiche \u00c4nderungen am Gleichrichtersystem schlie\u00dflich behoben werden. Das Verfahren wurde an Werkstoffmustern unterschiedlicher Baugr\u00f6\u00dfen, Oberfl\u00e4chenbeschaffenheiten, Topographien (Hohlk\u00f6rper) und Legierungen erprobt, die anschlie\u00dfend auf ihre Oberfl\u00e4cheng\u00fcte untersucht wurden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das wichtigste Ergebnis des Projektes ist, dass das Vorhabensziel, die Grundlagen f\u00fcr ein Energie sparendes Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung von Al-Werkstoffen mit hoher G\u00fcte zu entwickeln, erreicht werden konnte. Mit dem Verfahren k\u00f6nnen auch Werkstoffe, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit, ihres vergleichsweise geringen Preises und ihrer guten Zerspanbarkeit – n\u00e4mlich Cu-haltige Aluminium-Legierungen – besonders interessant sind, mit extrem harten Eloxalschichten versehen werden. Das entwickelte Verfahren eignet sich gleicherma\u00dfen f\u00fcr die Beschichtung anderer Al-Legierungen und stellt damit eine universell einsetzbare Technologie dar. Durch das vergleichsweise niedrige Spannungsniveau ergeben sich je nach Materialsorte Energieeinsparungen von bis zu 57 %. Aufgrund des abgesenkten Spannungsniveaus entsteht weniger Prozessw\u00e4rme, sodass auch bei der K\u00fchlung eine betr\u00e4chtliche Energiemenge eingespart werden kann. Schlie\u00dflich ergibt sich durch den Einsatz der leichten Werkstoffe – etwa im Fahrzeug-Sektor – eine weitere Energieeinsparung w\u00e4hrend des Lebenszyklus der Produkte. Mit dem Verfahren steht ein erprobtes Basisverfahren zur Verf\u00fcgung, das beim Anwender die Herstellung reproduzierbare Eloxalbeschichtungen erlaubt. Damit ist die Grundlage geschaffen f\u00fcr einen weit \u00fcber das bisherige Ma\u00df hinausgehenden Einsatz leichter Werkstoffe. Damit entf\u00e4llt eine wesentliche Restriktion, die bisher einem verbreiteten Einsatz der umweltfreundlichen Werkstoffe im Wege gestanden hat. In vielen industriellen Anwendungsf\u00e4llen kann dadurch auch auf umweltbedenkliche Stoffe (z.B. H\u00e4rteb\u00e4der f\u00fcr Stahlwerkstoffe) verzichtet werden. Damit ergeben sich f\u00fcr KMUs sowohl erweiterte als auch v\u00f6llig neue Marktfelder.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
W\u00e4hrend der Entwicklung wurden zahlreiche Kontakte zu KMUs, Anwendern und industriellen Fertigern sowohl im In- als auch im Ausland aufgenommen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gef\u00f6rderten Projekt konnte eine wesentliche Grundlage zum verst\u00e4rkten Einsatz von leichten Werkstoffen in industriellen Produktionsprozessen und Produk-ten geschaffen werden. Auf diese Weise kann die umweltentlastende Substitution von Stahlwerkstoffen durch leichte und leicht zu bearbeitende Al-Werkstoffe vorangetrieben werden. Mit dieser Basistechnologie tritt – neben den Umweltentlastungen – eine St\u00e4rkung der Wettbewerbssituation ein, die auch andere europ\u00e4ische Mitgliedsl\u00e4nder betreffen wird. Die mit Hilfe der DBU entwickelte Basistechnologie soll in einem europ\u00e4ischen Verbundprojekt, in das neben KMUs aus Belgien, England, Deutschland und Portugal auch namhafte Hochschulinstitute eingebunden sind, f\u00fcr ein breites industrielles Anwendungsspektrum ert\u00fcchtigt und weiterentwickelt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens In der Al-Produktion wird nur ein geringer Anteil eloxiert, da der Beschichtungsprozess energieintensiv und daher kostentr\u00e4chtig ist. Hinzu kommt, dass das Eloxieren hochfester Al-Legierungen technisch problematisch ist. Dieses Marktsegment wird traditionell durch KMUs gedeckt, denen sich mit dem Ein-satz des neuen Materials in Produktionsprozessen und Produktentwicklung weitere Marktfelder \u00f6ffnen. Daher […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[47,65,51,52,53],"class_list":["post-21180","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-klimaschutz","tag-nordrhein-westfalen","tag-ressourcenschonung","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"16248\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"Innovationen f\u00fcr die Umwelt - Harteloxalverfahren f\u00fcr hochlegiertes Aluminium\nInnovationen f\u00fcr die Umwelt - Hochlegiertes Aluminium umweltfreundlich h\u00e4rten","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-16248.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"102.258,38","dbu_projektdatenbank_firma":"Fischer Oberfl\u00e4chentechnik GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Wullener Feld 15 A","dbu_projektdatenbank_plz_str":"58454","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Witten","dbu_projektdatenbank_p_von":"2000-01-03 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2002-01-31 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre und 1 Monat","dbu_projektdatenbank_telefon":"02302\/28255-0","dbu_projektdatenbank_inet":"www.fot.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Nordrhein-Westfalen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"27","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21180","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21180\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":34183,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21180\/revisions\/34183"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21180"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21180"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21180"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}