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Werkstoffprüfung 2021: Oberflächentechnologie für die Additive Fertigung

Robust durch CERANOD® – Keramikoberflächen

Auch wenn die Tagung „Werkstoffprüfung 2021“, veranstaltet vom Stahlinstitut VDEh in Kooperation mit der DGM (Deutsche Gesellschaft für Materialkunde) und dem DVM (Deutscher Verband für Materialforschung u. -prüfung), leider kurzfristig zur virtuellen Veranstaltung umswitchen musste, hat unsere F&E-Abteilung viel Interesse durch den Vortrag wecken können.

Hierbei wurden die Werkstoffeigenschaften unserer Oberflächenlösung für additiv gefertigte Komponenten vorgestellt, die durch eine sehr dichte und kompakte nanokeramische Oberfläche diese vor Verschleiß und Korrosion schützen – auch und insbesondere auch bei harschen Bedingungen.

Die entsprechende Publikation kann gern zur Verfügung gestellt werden – anfragen

Extremer Verschleißschutz durch PEO
Extremer Verschleißschutz durch PEO

Kurzfassung – Viele Industriesektoren profitieren von der Herstellung komplexer Strukturen unter Verwendung von AM-Technologien, um eine deutliche Gewichtsreduktion zu erreichen. Während der Optimierung des Herstellungsprozesses bereits viel Aufmerksamkeit geschenkt wurde, wurde das Thema des Oberflächenschutzes solcher AM-Bauteile bisher wenig diskutiert. In dieser Studie wurden die Eigenschaften einer PEO-Veredelung (Plasma-Elektrolytoxidation) auf einer AM AlSi10Mg-Legierung untersucht, wobei der PEO-Prozess auf verschiedenen Oberflächenzuständen der gedruckten Bauteile angewandt wurde. So wurden z.B. polierte und spannungsarm geglühte Zustände in Betracht gezogen. Die Korrosionseigenschaften wurden mittels elektrochemischer Messmethoden charakterisiert, wobei die Proben auch einem Langzeit-Tauchtest ausgesetzt wurden. Um die Verschleißeigenschaften der Oberflächen zu analysieren, wurde ein Kugel-Scheibe-Tribometer-Test verwendet. Weiterhin wurde die Mikrostruktur und die Morphologie der Oberflächen, sowie der Korrosions- und Verschleißerscheinungen mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops (REM) und röntgendispersiver Spektralanalyse (EDX) analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die ungeschützten Oberflächen hohe Lochfraßkorrosion aufweisen, während die PEO-Oberfläche durch Schutz der Materialporen eine homogene Beschichtung aufweist. Dadurch konnte eine hohe Korrosionsbeständigkeit durch PEO-Oberflächen erreicht werden. Ein extrem hoher Verschleißschutz ist durch die keramische Eigenschaft dieser Oberfläche gegeben. Dieses vielversprechende Ergebnis zeigt, dass durch die Veredelung mittels PEO das Leichtbaupotential der AM-Bauteile voll entfaltet werden kann.

Link zur Tagung:
Tagung Werkstoffprüfung 2021 – Home (tagung-werkstoffpruefung.de)