ZVO-Oberflächentage: „Ergebnisse aus der Forschung – Junge Kollegen berichten“

Bei den in diesem Jahr erstmals hybrid veranstalteten ZVO-Oberflächentagen widmete sich am Donnerstag ein Vortragsblock mit drei Vorträgen den Forschungsergebnissen „Junger Kollegen“. Prof. Dr. Wolfgang Paatsch fasste die Vorträge zusammen.

Trotz reduzierter Vortragszahl wurde auch in diesem Jahr wieder deutlich, auf welchen Gebieten und auf welch hohem Niveau in Instituten und Fachfirmen für zukünftige Techniken in der Oberflächenbehandlung geforscht wird.

Die plasmaelektrolytische Oxidation (PEO) besitzt ein hohes Entwicklungspotenzial. Bei Werkstoffen, die nichtleitende Oxide bilden können, wird in geeigneten Elektrolyten durch hohe anodische Polarisation unter Funkenentladung eine äußerst beständige bis etwa 150 Mikrometer dicke oxidkeramische Deckschicht gebildet. Im Vorhaben, das Frank Simchen (TU Chemnitz) vorstellte, wurden auf diese Weise auf Stahl in einem Aluminiumsalze enthaltenden Elektrolyten Aluminium auf der Stahloberfläche ausgefällt und gleichzeitig zu einer oxidkeramischen und damit korrosionsbeständigen und abriebfesten Schicht umgeformt. Durch die Nutzung elektrischer und bezüglich der Funkenentladung optischer Daten können der Entstehungsprozess der Schichten verfolgt und somit die Prozessparameter optimiert werden.

In der Brennstoffzellentechnik werden ein möglichst geringer Einsatz von als Katalysator wirkenden Edelmetallen sowie eine möglichst hohe Effektivität und Langlebigkeit der Zellen angestrebt. In einem von Maximilian Braun (fem) vorgestellten Vorhaben wurden durch Pulsabscheidung auf im Argon/Sauerstoffplasma aktivierten Gasdiffusionslagen für PEM-Brennstoffzellen Edelmetall – Phosphor – Katalysatoren abgeschieden. Durch die ressourcenschonende Maßnahme wird eine geringere Menge Edelmetall bei gleichzeitiger hoher Wirksamkeit und einer guten Langlebigkeit der Brennstoffzelle erreicht.  

Die Abscheidung von Hartchrom aus dreiwertigen Chromelektrolyten ist ein wichtiges Forschungs- und Entwicklungsfeld. Einen bedeutenden Einfluss haben hierbei die als Komplexbildner wirkenden Carbonsäuren, wie Lisa Büker (Fa. Kiesow und TU Ilmenau) in ihrem Vortrag darlegte. Durch Untersuchung der Masse-Ladungsbilanz mit der Quarzmikrowaage wurden verschiedene Carbonsäuren getestet. Die Untersuchung der Oberflächenmorphologie, Rissbildung, Zusammensetzung, Dicke und Härte der verschieden abgeschiedenen Schichten zeigte einen besonders positiven Effekt der Malonsäure. In einzelnen Bereichen wird damit eine Annäherung der so abgeschiedenen Schichten an das Eigenschaftsprofil von Hartchrom aus konventionellen Bädern erreicht.