Magnesiumbeschichtungen für eine nachhaltige Produktion
Die Korrosion von Magnesiumteilen ist eines der Hauptprobleme, das von der Industrie, speziell der Fahrzeug- sowie der Luft- und Raumfahrtindustrie, gelöst werden muss. Der Großteil von kommerziell verfügbaren, umweltfreundlichen chromatfreien Passivierungsverfahren für Magnesiumlegierungen ist recht teuer. Damit die europäische Industrie mit den globalen Entwicklungen Schritt halten kann, sind umfangreiche Anstrengungen im Bereich der Entwicklung von modernen Beschichtungen und Beschichtungstechniken nötig. Dies stellte die Motivation für die Projektpartner des NANOMAG-Projekts dar. Die verschiedenen Projektpartner haben zusammen an der Entwicklung von innovativen Beschichtungen mit Nanoverbundstruktur für den Schutz von Magnesiumgussteilen gearbeitet. Diese neue, korrosions- und verschleißbeständige Beschichtung wurde unter Zuhilfenahme von sauberen, umweltfreundlichen und kostengünstigen Verfahren entwickelt. Es wurden vier verschiedene Verfahren eingesetzt: das PECVD-Verfahren (Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition, plasmagestützte chemische Gasphasenabscheidung), das PAPVD-Verfahren (Plasma-Assisted Physical Vapour Deposition, plasmagestützte physikalische Gasphasenabscheidung), Sol-Gel-Prozesse und das Keronite-Verfahren. Die Verwendung dieser kostengünstigen und umweltfreundlichen korrosionsbeständigen Beschichtungen für Magnesiumkomponenten können die Verwendung von Magnesium im Bereich der Fahrzeug- sowie der Luft- und Raumfahrtindustrie vorantreiben. Magnesium bietet verschiedene Vorteile: Die Verwendung im Bereich des Transportwesens kann die Sicherheit und den Komfort erhöhen, das Fahrverhalten verbessern sowie zur Lärmreduzierung beitragen. Insbesondere die Substitution von Aluminium durch Magnesium bei wichtigen Bauteilen wie zum Beispiel bei Kolben von Verdichtern oder Motoren, kann zu einem günstigeren Kraftstoffverbrauch, zu Energieeinsparungen und Emissionsreduzierungen führen. Um diese Vorteile zu demonstrieren, wurden am Forschungszentrum Fundación Tekniker in Spanien umfassende Studien zur Ökobilanz dieser reibungsarmen Beschichtungen durchgeführt. Insbesondere wurden mittels Keronite- oder PAPVD-Verfahren beschichtete Magnesiumlegierungen mit den entsprechenden Aluminiumlegierungen, wie sie bei Kolben verwendet werden, verglichen. Der Effekt einer Verwendung von beschichtetem Magnesium auf die Umwelt war deutlich. Eine Testapparatur für den Kolbenbolzen und den linearen Kontakt zwischen Kolben und Zylinder wurde ebenfalls entwickelt, um einen einfachen Vergleich der Eigenschaften von beschichtetem Magnesium und Aluminiummaterialien zu ermöglichen.
