Perspective complet noi pentru modificarea suprafețelor metalice ușoare; AUTOMOTEAM
Fig. 1: Aluminiu modificat METAKER® înlocuiește bronzul în rulmenții axiali și asigură o durată de viață considerabil crescută, precum și reducerea greutății și reducerea costurilor materialului în intervalul procentual de două cifre.
Perspective complet noi pentru modificarea suprafețelor metalice ușoare.
Furnizarea de suprafețe metaliceramice a componentelor metalice ușoare cu proprietăți definite a fost posibilă până acum numai în limite înguste. Tehnologia inițial promițătoare Micro Arc Oxidation (MAO) nu a reușit să se stabilească în termeni de aplicații tehnice largi, în serie. Cu METAKER ® Surface, compania de tehnologie AUTOMOTEAM prezintă o tehnologie care se bazează pe principiul MAO, dar are diferențe fundamentale în procesele de lucru. Aceasta este o descoperire care revoluționează modificarea țintită și extrem de diversă a suprafețelor metalice ușoare.
Termenul METAKER este alcătuit din „metal” și „ceramică” și se referă la generarea electro-plasmatică-chimică a unei suprafețe metaloceramice pe metal ușor. Aceasta înseamnă că în procesele complexe de proces structura unui material în zona stratului de margine este convertită într-un material cu gradient multifuncțional. Stăpânirea fiabilă a acestor procese și a opțiunilor de setare a acestora permite coordonarea precisă a diverselor proprietăți funcționale, haptice și optice la aplicațiile țintă dorite ale componentelor metalice ușoare. Deoarece METAKER ® Surface s-a dovedit a fi o tehnologie de serie la scară industrială începând cu 2010, procesul oferă un potențial de inovație enorm în toate industriile cheie (de exemplu, automobile, inginerie mecanică, inginerie de plante, aerospațială, tehnologie medicală).
Modificarea suprafeței pentru aplicații complet noi.
Cu procesul METAKER ®, suprafețele componentelor finite sau semifabricatele din aluminiu pot fi modificate cu o grosime a stratului de 2 până la 200 µm. Trebuie remarcat faptul că funcționalitatea completă a procesului METAKER ® este realizată pe aliajele de aluminiu hipoeutectice. Restricții sunt de așteptat în cazul aliajelor hipereutectice. Aplicații pe alte metale ușoare precum magneziul sau titanul sunt, de asemenea, posibile cu procesul METAKER ®.
Starea pieselor de prelucrat din aluminiu este irelevantă pentru modificarea suprafeței, deoarece materialul solid poate fi prelucrat, precum și tablă subțire, folie, strat subțire, țesătură, spumă de aluminiu, aluminiu turnat cu pori deschisi (OPENPORE) și hibrizi din material rezistent la apă cu o componentă din aluminiu. Chiar și o geometrie complicată, de exemplu cu margini ascuțite, margele sau găuri, nu afectează rezultatul lucrării unei suprafețe omogene.
Funcționalitățile necesare, economice de fabricat, excelente în calitate.
Cu posibilitatea adaptării caracteristicilor de suprafață chimice, mecanice, fizice, biologice și topologice la diferite aplicații, există numeroase avantaje pentru diferite funcții în comparație cu alte tehnologii de suprafață. În plus, diferitele modificări pot fi combinate pentru a crea multifuncționalități, de exemplu:
- rezistent la uzură și conductiv electric
- rezistent la uzură și conductiv termic
- dielectric și conductiv termic
- termoizolant și activ catalitic
- foarte ușor de umezit și de nepătruns
- reflectând lumina și conducând căldura
- absorbantă de lumină și conducătoare de căldură
- rezistent la coroziune și rezistent ciclic
Alte proprietăți ale METAKER ® Surface sunt acuratețea dimensională nerestricționată a piesei brute, modificarea parțială prin mascare simplă și posibilitatea prelucrării metalelor cu scule convenționale.
Eficiența energetică mai bună și fiabilitatea ridicată a proceselor marchează progrese remarcabile în comparație cu procesele convenționale în ceea ce privește productivitatea și calitatea produsului. În acest fel, această tehnologie își poate ajuta utilizatorii să câștige o poziție singură pe piață cu produse care au proprietăți noi și sunt, de asemenea, economice de fabricat.
Un material degradat cu un caracter special.
Procesele de proces METAKER ®, în care i.a. Termoliza, sinteza plasmochimică, cavitația și tratamentul termic au loc, transformă structura piesei de prelucrat în zona stratului de margine într-un material gradient multifuncțional. Este un amestec de materiale complexe, eterogene, de faze micro și nano din oxizi, hidroxizi, săruri și alte materiale modificate. Proprietățile stratului au un gradient de la interiorul volumului la suprafață și pot fi ajustate la o aplicație specifică într-un anumit domeniu. Gradientul se referă la o zonă de tranziție densă (posibil cu pori închisi) și mai dură (Fig. 2, nr. 2) și o zonă multifuncțională poroasă, mai moale (Fig. 2, nr. 3) a materialului compozit, precum și conexiunea sa atomică cu Material de bază (Fig. 2, Nr. 1).
Sub microscopul electronic cu scanare, topologia unei suprafețe modificate poate fi văzută ca un „lanț de dealuri” cu o proporție foarte mare de purtare a materialului, „văi” care intervin și „peșteri” sau pori distribuiți omogen cu o structură spațială complexă. Microduritatea poate fi ajustată în funcție de aplicație și poate de ex. au un gradient de duritate cuprins între 334 HV și 1169 HV.
Ideal pentru aplicații mecanice, electronice, fizice și optice.
Structura topologică specială a unei suprafețe METAKER ® creează proprietăți tribologice distincte. Lubrifianții sunt absorbiți și eliberați foarte bine, iar lubrifianții solizi aderă pe termen lung. Stratul este, de asemenea, potrivit pentru alergare uscată, deoarece pe de o parte suprafața microstructurată „deluroasă” îmbunătățește proprietățile straturilor limită tribologice, iar pe de altă parte gradientul de duritate crește odată cu uzura. Topologia are, de asemenea, un efect foarte pozitiv asupra comportamentului de aderență a acoperirilor lipite, a polimerilor etc., care se aplică pentru a impregna piesa de prelucrat.
O altă proprietate este rezistența la temperatură ridicată a suprafeței modificate. Deoarece este semnificativ mai mare decât aliajul piesei de prelucrat, temperatura poate depăși pe scurt punctul de topire al aliajului.
Reglabilitatea stratului conductiv termic ca conductiv electric sau dielectric este de un interes deosebit pentru aplicațiile electronice. În plus, suprafața poate fi tipărită cu precizie și fiabilitate. De exemplu, pentru fabricarea plăcilor de circuite de înaltă calitate cu piste și circuite conductoare, ambele caracteristici sunt importante.
Oriunde trebuie absorbită sau reflectată lumina naturală sau artificială, suprafețele METAKER ® oferă proprietăți adecvate: Suprafețele mate și, prin urmare, lipsite de oglindă „înghit” lumina incidentă de până la 94%, cu reflexie, ating o eficiență de 80%. În ambele cazuri, ele se caracterizează și printr-o rezistență termică foarte bună și conductivitate termică. Pe lângă aceste funcționalități, suprafețele modificate sunt extrem de rezistente mecanic și rezistente chimic.
Acestea sunt, de asemenea, convingătoare din punct de vedere vizual: cu culorile de bază alb, negru și maro, suprafețele produselor modificate cu METAKER ® sunt potrivite și pentru aplicații decorative în interior, exterior și zone umede. Alte culori precum gri, bej, albastru și verde sunt posibile cu restricții.
METAKER ® 3D-Hybrid - în pas cu cele mai moderne metode de producție.
Componentele fabricate din metale ușoare folosind fabricarea aditivă pot fi modificate folosind procesul METAKER ®, la fel ca și componentele convenționale. În acest fel, sunt posibile multe aplicații noi care combină avantajele greutății și geometriei componentelor metalice ușoare fabricate adițional cu performanța suprafețelor metalice ușoare modificate multifuncțional.
Metodele de construcție bionică pot fi, de asemenea, combinate cu METAKER ® și deschid un nou potențial și aici. Deoarece proprietățile de rigidizare ale suprafețelor pot fi rigidizate de cele mai fine construcții fabricate generativ cu un „corset ceramic”.
METAKER ® Openpore - poros deschis și modificat la suprafață.
Piesele prelucrate din metal ușor cu pori deschise fabricate folosind procesul OPENPORE pot fi modificate și în procesul METAKER ®, astfel încât să se creeze materiale degradate cu o multitudine de noi proprietăți mecanice, chimice, electrice, termice, optice, haptice, biologice și alte materiale.
Dezvoltarea inovației.
Împreună cu noua abordare METAHYBRID, pot fi dezvoltate soluții suplimentare cu funcționalitate, greutate, eficiență energetică, viabilitate economică și chiar inovații perturbatoare într-o mare varietate de domenii tehnice.
Nu numai hibrizii materiali, ci și metahibrizii de nivel superior joacă un rol decisiv. Scopul este de a integra avantajele tuturor componentelor și/sau de a genera noi proprietăți și combinații funcționale despre care se credea anterior imposibile. Aceasta oferă baza pentru noi procese de producție și inovații de produse cu un potențial enorm de piață.