Oberflächenbeschichtung Korrosionsschutz auf Nietverbindern

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

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Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

WITTENSTEIN SE

invenio AG

Fraunhofer-Institut für Werkstoff und Strahltechnik IWS

Neue Materialkombinationen für den Fahrzeugleichtbau – 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. (qui)

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