Untersuchungen zum Anodisations- und Korrosionsverhalten von hochsiliziumhaltigen Al-Legierungen im Gusszustand sowie nach Additiver Fertigung

AlSi-Legierungen sind bedeutende Vertreter von Gussmaterialien. Sie finden im Maschinenbau Anwendung, wo geringe bewegte Massen und/oder hohe Festigkeiten benötigt werden, sowie im Automobilbau, der Luftfahrt- oder Verpackungsindustrie. Der hohe Si-Gehalt dieser Legierungen ist Grundlage ihrer guten Gießbarkeit und damit der stetig wachsenden Verwendung dieser Legierungen. Aufgrund des hohen Si-Gehaltes weisen dieser Legierungen allerdings ein sehr heterogenes Gefüge auf, welches zu ungleichmäßigen, optisch inhomogenen und für den Korrosionsschutz unzulänglichen Anodisierschichten führt. Auch in der additiven Fertigung (AM) finden die AlSi-Legierungen Verwendung, jedoch unterscheiden sich das resultierende Gefüge und die Oberflächeneigenschaften erheblich von denen der Gusslegierung. Insbesondere liegt das Si hier nicht in Form großer Kristallite sondern als feines Netz vor.

Gießereien, aber vor allem Oberflächenveredler sehen sich mit zunehmender Verwendung von AlSi-Legierungen immer häufiger mit steigenden Anforderungen konfrontiert. So sollen sie Korrosionsschutz, Verschleißbestängigkeit und guten optischen Eindruck in einer Schicht vereinen. Daneben sollen sie Verfahren bereitstellen, die an herstellungsbedingt rauhen AM-Bauteilen Oberflächen erzeugen, die denen von Guss-Bauteilen gleichwertig sind.

Das Forschungsprojekt will daher den Einfluss von Gefüge- und Zusammensetzung von AlSi-Legierungen auf den Anodisierprozess aufklären und die Erzeugung homogener Anodisierschichten ermöglichen. Dabei setzt es im Gegensatz zu klassischen, sauren Anodisierverfahren auf ein alkalisches Milieu, da hier ein ähnliches Auflösungsverhalten von Aluminium und Silizium erwartet wird.

Da die Fertigung (Guss) und Bearbeitung (Oberflächenbehandlung) meist bei mittelständischen Zulieferern erfolgen, würde ein erfolgreicher Projektabschluss solchen Unternehmen Prozesse zur qualitativ hochwertigen Anodisation von Guss- und AM-AlSi-Bauteilen an die Hand geben, ihre Prozesspalette erweitern und damit ihre Kundenbasis verbreitern.

Das IGF-Vorhaben wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.