Karriere Sprung ins Interieur

Karrieresprung ins Interieur

Für Interieurdesigner ergeben sich mit dem Durchbruch bei der hochwertigen galvanischen Veredelung von Magnesium neue Möglichkeiten. Damit steht jetzt eine interessante Alternative zu Kunststoffmaterialien zur Verfügung.

«Die Möglichkeit der galvanischen Beschichtung von Magnesium eröffnet dem Automobildesigner ganz neue Freiheitsgrade», berichtet Werner Beneken, geschäftsführender Gesellschafter der HDO Druckguss- und Oberflächentechnik GmbH in Paderborn. Nach mehrjähriger Entwicklungsarbeit verfüge das Unternehmen jetzt als weltweit erstes über eine prozesssichere Technologie für die Veredelung von Magnesium mit hochwertigen galvanischen Oberflächenbeschichtungen.

Interessante Alternative
Mit diesem Durchbruch steht dem Entwickler eine hoch willkommene neue Werkstoffvariante als Alternative zu metallisierten Kunststoffen zur Verfügung. Im Vergleich zu diesem etablierten Material hat das Magnesium entscheidende Vorteile: Seine mechanischen Kennwerte wie etwa die Festigkeit und der Elastizitätsmodul sind wesentlich höher. Bei galvanisch beschichtetem Magnesium sind durch die Metall-Metall-Bindung Haftfestigkeit und Temperaturbeständigkeit des Überzugs deutlich höher als bei galvanisch beschichteten technischen Kunststoffen. Zudem sind solche Magnesiumteile in der Herstellung inzwischen teilweise kostengünstiger als solche aus galvanisierten Kunststoffen. Magnesiumbauteile werden im Druckgießverfahren hergestellt. Damit steht dem Konstrukteur auch die Möglichkeit der Konzipierung von tragenden Strukturbauteilen mit edlem, hochglänzendem Oberflächendekor offen.

Vorteile des Magnesiums
« Entscheidender Doppelvorteil des Magnesiums ist die Kombination von hoher Festigkeit bei geringem Gewicht», ergänzt Bernhard Happe, Leiter Vertrieb und Entwicklung bei HDO. Für den Automobilentwickler, der einem ständigen Zwang zur Verringerung des Gewichts unterliegt, ist dies ein ganz wesentliches Kriterium. Als leichtestes, großtechnisch verwendetes Metall wiegt Magnesium nur 1,74 g/cm3. Ganz besonders attraktiv ist dies für Teile im oberen Bereich des Fahrzeugs, da hier möglichst wenig Masse gefragt ist, um den Fahrzeugschwerpunkt tief zu halten. Hinzu kommt, dass Magnesium hervorragend gießbar ist, sodass selbst sehr komplexe und auch großflächige Teile mit dünnen Wänden problemlos hergestellt werden können. Im Vergleich mit Kunststoffen zeichnet es sich zudem durch überlegene Festigkeit aus. Mechanisch hoch beanspruchte Strukturen wie beispielsweise Handgriffe im Dachbereich können mit Magnesium in Abmessungen hergestellt werden, an die mit Kunststoff gar nicht zu denken wäre. Dies kommt auch neuen Trends wie etwa dem zur Integration von Ablagefächern im Dachbereich sehr entgegen.« Auch unter Kostengesichtspunkten ist Magnesium sehr attraktiv», verrät Happe. Bei Preisvergleichen sei wichtig zu beachten, dass ein Magnesiumteil in der Regel deutlich dünnwandiger und damit oft auch leichter ausgeführt werden könne als ein Kunststoffteil gleicher Stabilität. Noch attraktiver werde Magnesium, wenn die aufgrund der hervorragenden Rezyklierbarkeit geringen Entsorgungskosten berücksichtigt werden.

Vormarsch ins Interieur
« Bei Strukturteilen hat sich Magnesium im Auto bereits rasant ausbreiten können», weiß Heinz Herberhold, Leiter der Prozesstechnik bei HDO. Schon seit Jahren bewähre sich Magnesiumguss in Sitzgestellen, Türmodulen, Schalthebelkonsolen oder Armaturenbretthalterungen. Bei Sichtteilen habe es bisher jedoch aufgrund der nicht dekorativen Oberfläche nur wenige Einsatzmöglichkeiten gegeben. Mit dem erzielten Durchbruch stehe dem nützlichen Konstruktionswerkstoff jetzt auch ein «Karrieresprung» in die Domäne der Design-Elemente mit edler Hochglanzoberfläche offen. Besonderheit der jetzt vorgestellten Entwicklung sei dabei nicht etwa, dass Magnesium überhaupt galvanisiert werden kann: Dies sei im Labormaßstab schon früher durchgeführt worden, doch habe sich dieser Prozess in der Praxis als ziemlich störanfällig erwiesen. Genau dieser Punkt sei das Entscheidende an der neuen Entwicklung: HDO verfügt jetzt über eine Prozesstechnologie, mit deren Hilfe die Anforderungen der Automobilindustrie sowohl bezüglich der Losgrößen als auch hinsichtlich Prozesssicherheit voll erfüllt werden können. Dies sei vor allem durch den Vorteil der HDO begründet, alle Prozesse selbst zu betreiben und dadurch erfolgreich steuern zu können.

Galvanischer Glanz
« Zu den wesentlichen Verfahrensschritten gehören unter anderen eine wässrige Entfettung als Alternative zur häufig eingesetzten Behandlung mit organischen Lösungsmitteln sowie eine spezielle Aktivierungsbehandlung», verrät Herberhold. Der Übergang zwischen Entfettungs- und Aktivierungsstufe erfolgt dabei «nass in nass». Bei der Aktivierungsbehandlung wird die Oberfläche von störenden Oxidschichten befreit. Anschließend wird eine hauchdünne Metallschicht aufgebracht, die die Reaktivität der hoch sauerstoffaffinen Magnesiumoberfläche so weit herabsetzt, dass sie sich nicht sofort wieder mit einer Oxidschicht «abschottet». Damit sind die Teile bereit für die weitere Reise durch die große vollautomatische Galvanikanlage der HDO GmbH, die aus insgesamt 150 Tauchbecken mit jeweils zwischen 4000 und 8000 L Inhalt besteht. In weiteren Schritten werden zunächst Kupfer-, Nickel- und abschließend Chromschichten abgeschieden. Bei Teilen, die statt mit Chrom mit anderen Metallen wie zum Beispiel Ruthenium oder Palladium überzogen werden sollen, erfolgt das Aufbringen der jeweiligen Deckschichten in separaten Anlagen.

Prozesskette entscheidet
Das eigentliche Geheimnis des Erfolgs der HDO liegt gemäss Happe nicht nur in der Rezeptur für dieses oder jenes Galvanikbad, sondern in der sorgfältigen Abstimmung aller Einzelschritte der Prozesskette. Eine einwandfreie Oberflächenqualität stehe oder falle schon mit den richtigen Parametern beim Giessprozess. Dort könne es beispielsweise zu Fehlern kommen, die beim Rohgussteil nicht zu sehen sind, jedoch am galvanisierten Teil äusserst unschön ins Auge fallen. Auch das Schleifen und Polieren seien wesentliche Prozessschritte, die erheblichen Einfluss auf Erfolg oder Misserfolg der galvanischen Beschichtung haben. Wer etwa versuchen wolle, Magnesiumgussteile irgendwo im Lohnauftrag billigst giessen, schleifen, polieren und beschichten zu lassen, werde früher oder später unangenehme Überraschungen erleben. Das entscheidende Know-how liege in der ganzheitlichen Optimierung aller wesentlichen Prozessschritte. Deshalb legt man bei HDO grossen Wert darauf, alle für den Erfolg massgeblichen Prozesse im eigenen Hause durchzuführen.

Fähigkeiten

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Gepostet am

29. Januar 2017