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Beyond Surfaces Nr.5 - Beschichten

Vom Teufel erschaffen; Die Umwelt in Form bringen; Der Mann, der in der Zukunft arbeitet; Eine Flasche, die jeder kennt; Audit heißt Training; Hidden champions;

Beyond Surfaces Nr.5 - Beschichten

„Die Oberfläche ist immer kompliziertes Terrain, weil sie vielen Einflüssen ausgesetzt ist.“ Dass das bereits der Physiker Wolfgang Pauli wusste, erklärt uns Prof. Paul Mayrhofer von der TU Wien in der neuen Ausgabe von BEYOND SURFACES. Wie man dieser Herausforderung am besten begegnet, zeigen er und andere Experten auf dem Gebiet der Oberflächentechnologien.

Erfahren Sie, wie diese Technologien helfen, unsere Autos schneller und ressourcenschonender zu machen. Wie Kunden weltweit unsere Lösungen einsetzen, um effizienter und nachhaltiger zu produzieren. Unser Experte Dr. Arkadi Zikin berichtet über neue Anwendungen dieser Technologie und stellt ein brandaktuelles Forschungsprojekt mit der ETH Zürich vor. Tauchen Sie ein in die Welt der Beschichtungen!

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Metallstanzen neu erfunden bei Beijing Benz Automotive

Aluminium ist der Schlüssel für das nachhaltige Automobil. Beim Stanzen und Gießen des Metalls vertraut Beijing Benz Automotive auf die Technologien von Oerlikon Balzers.

Im Land, in dem Eisen geboren wurde, wird Metallstanzen neu erfunden

Würde jemand behaupten, der Ursprung der Automobilindustrie gehe zurück auf das 5. Jahrhundert vor Christus, man würde ihn nicht ernst nehmen. Immerhin ist es das Jahrhundert, in dem ein gewisser Pheidippides 42 Kilometer von Marathon nach Athen gelaufen ist, um den Sieg der Griechen über die Perser zu verkünden. Eine Strecke, die er doch bequem im Mietwagen zurücklegen hätte können – wenn es sie denn gegeben hätte.

Doch gänzlich falsch wäre die Behauptung auch nicht. Im alten China wurde damals bereits Eisen verarbeitet. Dabei wurde auch eine Methode zur Herstellung von Stahl entwickelt. Ergo: Die Pionierarbeit der Chinesen hat entscheidend dazu beigetragen, dass wir uns heute einfach hinters Steuer setzen und über Autobahnen düsen können anstatt wie Pheidippides große Distanzen per pedes zurücklegen zu müssen.

Apropos Pionierarbeit. Für die meisten ist das Automobil eine Erfindung des 20. Jahrhunderts. Tatsächlich gab es den ersten motorisierten Wagen – also ein Gefährt, das nicht von Pferdekraft bewegt wird – bereits 1886. Verantwortlich dafür waren die Herren Benz und Daimler.

Zu all dem passt, dass Forschung und Entwicklung bei Beijing Benz Automotive Co. Ltd. florieren. Beijing Benz Automotive ist eine Tochtergesellschaft von Mercedes-Benz, zu dessen Prioritäten seit langem auch der Umweltschutz gehört. Wie alle anderen großen Hersteller will auch Mercedes-Benz durch die Reduzierung des Fahrzeuggewichts den Kraftstoffverbrauch und damit die Emissionen senken. Dass das Fahrzeug dabei nicht an Stabilität und Stärke verlieren darf, versteht sich von selbst.

Theoretisch ist Aluminium das naheliegende Material für diese Herausforderung. Doch in der Praxis stoßen die Autobauer damit auch auf Schwierigkeiten. Die Gewichtsreduzierung, so Li Shanshan, »stellt hohe Anforderungen an das Gießen der Einzelteile, etwa bei der Aluminiumlegierung.« Li ist Stamping Senior Manager, Manufacturing Engineering, bei Beijing Benz Automotive. Sie sagt: »Die dafür relevanten Parameter können nicht einfach von den bereits vorhandenen Parametern des Stahlgießens übernommen werden. Wir müssen stattdessen noch einmal ganz von vorne anfangen.«

Die Pulsed-Plasma-Diffusion-Technologie reduziert Kratzer und Verschleiß zwischen Blech und Gussform im Produktionsprozess, wodurch die Wartung erleichtert und der Aufwand bei der Pflege der Formen verringert wird.

Li Shanshan, Beijing Benz Automotive Co., Ltd.

 

Mehr Technik nutzt der Umwelt

Oerlikon Balzers begleitet das Unternehmen beim Design und den Verfahren zur Metallumformung in der Automobilherstellung. Oberflächentechnologien wie die Pulsed-Plasma Diffusion (PPD) sind wichtige Faktoren bei der Verbesserung von Stanzverfahren und Verschleißfestigkeit. Gleiches gilt für die Wartungsanforderungen der Einzelteile. Beijing Benz Automotive hat das PPD-Verfahren bereits beim Gießen einiger wichtiger Komponenten wie Seitenteile und Kotflügel bei C-Klasse-Modellen angewendet.

»Es ist tatsächlich möglich, die Festigkeit unserer Gussformen zu verbessern und dadurch Kratzer und Verschleiß zwischen Blech und Gussform im Produktionsprozess zu reduzieren«, sagt Li Shanshan. »Das führt zu einer längeren Nutzungsdauer, wodurch auch die Wartung erleichtert und der Aufwand bei der Pflege der Formen verringert wird.«

Die kohlenstoffbasierte BALINIT TRITON STAR-Beschichtung sorgt für einen weiteren Wettbewerbsvorteil beim Stanzen von Aluminiumblech. Durch sie wird der nachteilige Einfluss von Aluminiumschrott »auf die Qualität unserer Produkte minimiert«, wie Zhang Dongwei, Process Supervisor, Manufacturing Engineering, feststellt. Was wiederum zur »Sicherstellung einer normalen Produktion beiträgt. Wir haben diese Beschichtungstechnologie bei zwei Aluminiumteilen unserer E-Klasse-Modelle angewendet, um das Aluminiumschrottproblem, das häufig während der Produktion auftritt, zu eliminieren. In Europa ist die Anwendung dieser Technologie wahrscheinlich Standard. In China sind wir möglicherweise der erste Hersteller, der sie einsetzt.«

Mit Oerlikon Balzers zu neuen Maßstäben

Mit Oerlikon Balzers zu neuen Maßstäben

Mit Premieren dieser Art muss man künftig nicht nur in China rechnen. Die Automobilindustrie sucht weiter verstärkt nach Strategien, um den Umweltschutz genauso zum Teil ihrer Identität zu machen, wie es individuelle Mobilität und unverkennbarer Stil bereits tun.

Hinzu kommt, dass auch in Schwellenländern die Nachfrage nach Fahrzeugen steigt. Derzeit leben 7,6 Milliarden Menschen auf der Erde. Die Vereinten Nationen sagen bis 2030 ein Wachstum der Weltbevölkerung auf 8,6 Milliarden Menschen voraus. Bis 2050 werden 9,8 Milliarden Menschen erwartet. 2100 sollen es 11,2 Milliarden sein. Da die Urbanisierung unvermindert voranschreitet, landen immer mehr Menschen und Autos in den Ballungszentren. Durch die daraus resultierende Luftverschmutzung droht eine massive Gesundheitskrise in den Städten.

Beijing Benz Automotive will deshalb nicht nur bei technischen Innovationen im Auto sondern auch beim Umweltschutz Protagonist sein. Geplant sind dafür Technologien, die das Stanzen und Formen von Metall, aber auch die Oberflächenbehandlung neu definieren. Darauf ist die Automobilindustrie angewiesen, will sie einen Beitrag zu einer saubereren, gesünderen und nachhaltigeren Welt leisten. Die Partnerschaft mit Oerlikon Balzers bietet die Möglichkeit, schon bestehende Fortschritte noch weiter voranzutreiben.

»Diese Herangehensweise kennzeichnet unseren Ansatz im Bereich Forschung und Entwicklung«, sagt Henry Guo, Head of Tools bei Oerlikon Balzers China. »Je besser unsere Techniker die Herausforderungen unserer Kunden und die neuen Standards der Industrie verstehen, umso besser können sie Technologien für eine effektivere Produktion und niedrigeren Kraftstoffverbrauch entwickeln.« Schließlich geht es am Ende wie immer um die Senkung der Kohlenstoffemissionen.

Die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen zeigt, dass sie bereits jetzt die Bedeutung und das Potenzial der Oberflächenbehandlung in diesem Kontext erkannt haben. Und weil sie die Herausforderungen der Branche gemeinsam definieren und zusammen nach fortschrittlicheren Lösungen suchen, sind sie dafür bestens positioniert.

Kontakt

Oerlikon Balzers Coating Austria GmbH; Burgstallweg 27, 8605 Kapfenberg, Österreich

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