Ultraschall-gestützte oberflächenchemische Prozesse für Aluminiumlegierungen zur Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Haftung von Lackierungen und Verklebungen

Problemstellung

Bauteile aus Aluminiumlegierungen, wie sie in der Luftfahrt- oder der Automobilindustrie eingesetzt werden, werden z. Z. vor dem Verkleben oder Lackieren meist auf ihrer gesamten Oberfläche anodisiert oder einer konversionschemischen Behandlung unterzogen. Damit soll die Adhäsion von Lacken und Klebstoffen verbessert, aber auch das Substrat vor Korrosion geschützt werden. Bei diesen Verfahren kann es jedoch durch verschiedene Bestandteile der Legierungen, insbesondere durch Kupfer- und Siliziumreiche intermetallische Phasen, zu störenden lokalen Korrosionserscheinungen kommen, die zu einer fehlerhaften Beschichtung oder einem späteren Defekt führen können.

Lösungsansatz

Aus diesem Grund sollen im Rahmen des neuen IGF-Forschungsvorhabens „Ultraschall-gestützte oberflächenchemische Prozesse für Aluminiumlegierungen zur Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Haftung von Lackierungen und Verklebungen“ (IGF-Nr. 21700 N) gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Technische und Makromolekulare Chemie der Universität Paderborn neue Verfahren entwickelt bzw. vorhandene Prozesse weiterentwickelt werden, um den störenden Einfluss von Legierungsbestandteilen bei der Anodisation bzw. Konversionsschichtbildung zu verhindern. Im Fokus steht dabei die Vorbehandlung der Legierungen unter der Zuhilfenahme von Ultraschall. Ultraschall stellt neben den ätzenden chemischen Verfahren eine ergänzende Methode zur Modifizierung von Oberflächen dar, die zum einen mechanisch-abtragend, zum anderen aber auch chemisch- bzw. thermisch-reaktiv wirkt.

Ziele des Projekts

Ziel ist eine Entfernung oder Desaktivierung bzw. Maskierung der korrosionsaktiven Komponenten an der Oberfläche, so dass die nachfolgenden Prozessschritte homogenere und defektfreiere Schichten ergeben.

Die Ergebnisse dieses Projektes sollen insbesondere KMUs aus der Oberflächentechnik-Branche zur Verfügung gestellt werden, so dass diese die neuen innovativen und ressourceneffizienten Methoden  in ihre Verfahren integrieren und damit qualitativ hochwertigere Produkte mit besseren Korrosionseigenschaften anbieten können.

Das IGF-Vorhaben Nr. 01IF21700 N der Forschungsvereinigung DECHEMA e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.