Ziel der Entwicklung
Die Prozesserforschung und -optimierung der plasmaelektrolytischen Behandlung von Kupfer und Kupferlegierungen hatte zum Ziel, ein praxistaugliches Verfahren zum Entgraten und Glänzen von Bauteilen aus diesen Materialien zu entwickeln.
Das ausgewählte Werkstoffsortiment repräsentiert mit den Legierungsbestandteilen Kupfer, Zink, Nickel, Zinn und Blei (Cu, Zn, Ni, Sn, Pb) die große Vielfalt der kupferbasierten Legierungen.
Für die breite Palette von Kupfer und Kupferlegierungen konnte die angestrebte plasmaelektrolytische Polierbarkeit mit hoher Oberflächenqualität, repräsentativ mit hohem Glanzgrad, geringer Rauheit, einstellbarem Abtrag und ohne die bisherigen matten oder fleckigen Bereiche auf Oberflächen behandelter Werkstücke erreicht werden.
Vorteile und Lösungen
Beim Plasmapolieren als Kombinationsprozess aus anodischem Metallabtrag und spannungsabhängigen Entladungen werden die ausgewählten organischen Komplexbildner in Abhängigkeit ihrer organisch-chemischen Stabilität denaturiert. Die daraufhin ermittelten plasmolytischen Stabilitäten dienen als Richtschnur für die qualitative und quantitative Dosierung in einer Rezeptur.
Die mit einem Parametergefüge erreichte und mittels Glanzgrad, Rauheit und Abtrag charakterisierte Oberflächenqualität übertrifft die der mechanischen Verfahren. Diese Ergebnisse und wichtige verfahrenschemische Kenngrößen sind denen des herkömmlichen Elektropolieren überlegen. Besonders zu erwähnen sind dabei die gute Handhabbarkeit, die extrem kurzen Prozesszeiten und die ökologischen Gesichtspunkte.
Aus Erkenntnissen zur Prozessführung, wie simultane Kupferabscheidung, Reisezeit und Haltbarkeit, wurden Vorschläge zur Regenerierung und Kreislaufführung abgeleitet.
Zielgruppe und Zielmarkt
Im Ergebnis der systematischen Erforschung und Optimierung liegt eine, erfolgreich an großer Stückzahl getestete, industrietaugliche Prozesstechnologie vor, aus der sich die technologischen Anforderungen und technische Größen zur Auslegung von Anlagen ableiten lassen.
Es wird eingeschätzt, dass sich in den nächsten Jahren der gegenwärtige Trend Leichtbau- und Verbundbauteilen in vielen Industriezweigen, insbesondere dem Automobilbau weiter verstärkt.
Aus diesem Grunde ist eine beträchtliche Erweiterung des Marktes zu erwarten. Hierin finden die erzielten Forschungsergebnisse Eingang und sollen im angegebenen Anwendungsbereich genutzt werden.