druckenNanomaterialien für das Galvanoformen
links: Galvanoformwerkzeug für die Abformung von Automobilinnenverkleidungen rechts: Gepulste galvanische Abscheidung zur Erzeugung nanokristalliner, hochfester Materialien (schematische Darstellung)
Die galvanische Abscheidung, das so genannte Galvanoformen, erlaubt in einem wirtschaftlichen Prozess komplexe dreidimensionale Formen aus hochwertigen Materialien in Verbindung mit einer extrem genauen Oberflächenabbildung.
Die mit Galvanoformen hergestellten Teile werden häufig als Formwerkzeuge für die Massenproduktion großer, komplizierter Kunststoffbauteile eingesetzt. Insbesondere für Leichtbaumaterialien wie kohlefaserverstärkte Kunststoffe sowie für das Pulversinterverfahren mit Weich-PVC für die Abformung von Automobilinnenverkleidungen mit Lederoberflächen sind Galvanoformen besonders interessant.
Im bisherigen galvanischen Prozess werden Galvanoformen häufig aus Reinnickel abgeschieden, das aufgrund seiner Mikrostruktur nur moderat fest ist. Neue Galvanoformen mit besseren mechanischen Eigenschaften ermöglichen die Nutzung geringerer Wandstärken bei gleichzeitig hohen Standzeiten, was zu einer besseren Ressourcennutzung und zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann.
Nanomaterialien wie Nano-Nickel und Nano-Invar mit herausragenden mechanischen Eigenschaften und einem angepassten thermischen Ausdehnungsverhalten sollen neue Anwendungen erschließen und bestehende Produkte deutlich verbessern. Zur Herstellung der Nanomaterialien soll die gepulste galvanische Abscheidung genutzt und erstmalig auf die industrielle Anwendung übertragen werden.
Nanomaterialien weisen aufgrund ihrer geringen Korngröße eine deutlich über den konventionellen Materialien liegende Festigkeit auf und können nur mit der gepulsten galvanischen Abscheidung in komplexen dreidimensionalen Formen dargestellt werden. Das Projekt baut auf den Prozess-Struktur-Eigenschaftskorrelationen der wissenschaftlichen Partner und Prozessspezialisten auf. Durch die neuen Erkenntnisse werden die Abscheideprozesse weiterentwickelt und die Möglichkeiten und Grenzen beim Upscaling auf industrielle Prozesse untersucht. Weiterhin werden Optimierungsmöglichkeiten für die bisherigen Materialien evaluiert, aber auch Alternativverfahren wie das thermische Spritzen in das Projekt integriert sein.
