Optimierung plasmaelektrolytisch erzeugter keramischer Oxidschichten auf Magnesiumwerkstoffen durch ein verbessertes Zusammenspiel des Strom-Spannungs-Regimes und angepasste Inhibitoren

20627 BG

Forschungsstelle 1: DECHEMA-Forschungsinstitut
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main 
Projektleiter 1: PD Dr. Wolfram Fürbeth 
Forschungsstelle 2: Fraunhofer-Gesellschaft e.V.
Fraunhofer-Institut für KeramischeTechnologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstraße 28
01277 Dresden 
Projektleiter 2: Dr. Michael Schneider 
Laufzeit: 01.02.20  - 31.07.2022

Magnesium hat wegen seiner hohen Verfügbarkeit und seiner geringen Dichte als Konstruktionswerkstoff in der Automobil- und der Luftfahrtindustrie eine immer größere Bedeutung, allerdings besitzt es ungünstige Korrosions- und Verschleißeigenschaften. Um Magnesiumwerkstoffen zum Durchbruch zu verhelfen, sind daher gezielt entwickelte Beschichtungen notwendig, die einen höheren Korrosionsschutz gewährleisten. Im IGF-Vorgängervorhaben Nr. 472 ZBG konnte gezeigt werden, das Inhibitor-beladene plasmaelektrolytische Oxidationsschichten einen vielversprechenden Ansatz darstellen.

Im geplanten Anschlussvorhaben sollen die bereits erzielten Ergebnisse aufgegriffen und im Hinblick auf Korrosionsschutz sowie der Energie- und Kosteneffizienz optimiert werden. Es soll ein innovatives und wirtschaftlich attraktives PEO-Verfahren entwickelt werden, das den herkömmlichen Verfahren zum Korrosionsschutz signifikant überlegen ist. Das neue Verfahren soll sich u. a. durch ein verbessertes Strom-Spannungs-Regime auszeichnen. Damit kann die nötige elektrische Energie zur Erzeugung keramischer Schichten mit gleicher Schichtdicke gesenkt werden. Parallel sollen „smarte“ mit Inhibitoren beladene Nanopartikel/-container in die Schichten eingelagert werden. Damit kann die Energieeffizienz des Verfahrens gesteigert und den erzeugten PEO-Schichten eine höhere Korrosionsbeständigkeit verliehen werden, ohne dass die Prozesskette verlängert wird. Bei einem solchen Einschrittverfahren entfallen die Prozessschritte für eine nachgelagerte Versiegelung oder Imprägnierung. Dank dieser Zeitersparnis können der Durchsatz - bei verbessertem Korrosionsschutz - erhöht und Kosten und Ressourcen (Energie und Material) deutlich reduziert werden. KMUs, die eine solche Technologie anbieten können, verschaffen sich auf dem freien Markt nicht nur Wettbewerbsvorteile, sondern nehmen auch eine Vorreiterrolle in Bezug auf Umweltschutz und Nachhaltigkeit ein.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 20627 BG der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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