Úplne nové perspektívy úpravy povrchov z ľahkých kovov; AUTOMOTEAM
Obrázok 1: Modifikovaný hliník METAKER® nahrádza bronz v axiálnych ložiskách a zaisťuje podstatne vyššiu životnosť, ako aj zníženie hmotnosti a zníženie nákladov na materiál v dvojcifernom percentuálnom rozmedzí.
Úplne nové perspektívy úpravy povrchov z ľahkých kovov.
Poskytovanie kovokeramických povrchov ľahkých kovových komponentov s definovanými vlastnosťami bolo doteraz možné len v úzkych medziach. Pôvodne sľubná technológia Micro Arc Oxidation (MAO) sa nedokázala presadiť z hľadiska širokého, sériovo-technického uplatnenia. S produktom METAKER ® Surface predstavuje technologická spoločnosť AUTOMOTEAM technológiu, ktorá je založená na princípe MAO, ale má zásadné rozdiely v pracovných procesoch. Toto je prielom, ktorý predstavuje revolúciu v cielenej a mimoriadne rozmanitej úprave povrchov z ľahkých kovov.
Termín METAKER sa skladá z „kovu“ a „keramiky“ a vzťahuje sa na elektroplazmatické vytváranie kovokeramického povrchu na ľahkom kove. To znamená, že v zložitých procesoch sa štruktúra materiálu v oblasti okrajovej vrstvy prevádza na multifunkčný gradientný materiál. Spoľahlivé zvládnutie týchto procesov a ich možností nastavenia umožňuje presnú koordináciu rôznych funkčných, haptických a optických vlastností s požadovanými cieľovými aplikáciami komponentov z ľahkých kovov. Pretože sa METAKER ® Surface od roku 2010 v priemyselnom meradle osvedčil ako sériová technológia, ponúka tento proces obrovský inovačný potenciál vo všetkých kľúčových odvetviach (napr. Automobilový priemysel, strojárstvo, strojárstvo, letecký priemysel, lekárska technika).
Povrchové úpravy úplne nových aplikácií.
Proces METAKER ® je možné použiť na úpravu povrchov hotových komponentov alebo polotovarov z hliníkových výrobkov s hrúbkou vrstvy 2 až 200 µm. Je potrebné poznamenať, že úplná funkčnosť procesu METAKER ® sa dosahuje na hypoeutektických zliatinách hliníka. U hypereutektických zliatin možno očakávať obmedzenia. Aplikácie na iné ľahké kovy, ako je horčík alebo titán, sú tiež možné pomocou procesu METAKER ®.
Stav hliníkových obrobkov je pre povrchovú úpravu irelevantný, pretože je možné spracovať pevný materiál, ako aj tenký plech, fóliu, tenkú vrstvu, tkaninu, hliníkovú penu, liaty hliník s otvorenými pórmi (OPENPORE) a vodovzdorné hybridné materiály s hliníkovou zložkou. Ani zložitá geometria, napríklad s ostrými hranami, okrajmi alebo otvormi, neovplyvní výsledok práce homogénneho povrchu.
Funkcie podľa požiadavky, hospodárne pri výrobe, vynikajúcej kvality.
S možnosťou prispôsobenia chemických, mechanických, fyzikálnych, biologických a topologických charakteristík povrchu rôznym aplikáciám existuje veľa výhod pre rôzne funkcie v porovnaní s inými povrchovými technológiami. Okrem toho je možné rôzne modifikácie kombinovať tak, aby sa vytvorili multifunkčné prvky, napríklad:
- odolné voči opotrebeniu a elektricky vodivé
- odolné voči opotrebeniu a tepelne vodivé
- dielektrické a tepelne vodivé
- tepelnoizolačné a katalyticky aktívne
- veľmi ľahko zmáčateľný a nedobytný
- odrážajúce svetlo a vedúce teplo
- absorbujúce svetlo a vedúce teplo
- odolný voči korózii a cyklicky odolný
Ďalšími vlastnosťami METAKER ® Surface sú neobmedzená rozmerová presnosť surového dielu, čiastočná modifikácia jednoduchým maskovaním a možnosť spracovania kovu konvenčnými nástrojmi.
Lepšia energetická účinnosť a vysoká spoľahlivosť procesu znamenajú pozoruhodný pokrok v porovnaní s konvenčnými procesmi, pokiaľ ide o produktivitu a kvalitu produktu. Týmto spôsobom môže táto technológia pomôcť svojim používateľom získať samostatnú pozíciu na trhu s výrobkami, ktoré majú nové vlastnosti a zároveň sú hospodárne vyrobené.
Gradientný materiál so zvláštnym znakom.
Procesné procesy METAKER ®, ktoré zahŕňajú termolýzu, plazmochemickú syntézu, kavitáciu a tepelné spracovanie, transformujú štruktúru obrobku v oblasti okrajovej vrstvy na multifunkčný gradientný materiál. Je to komplexná, heterogénna materiálová zmes mikro a nano fáz z modifikovaných oxidov, hydroxidov, solí a iných materiálov. Vlastnosti vrstvy majú gradient od vnútornej strany objemu k povrchu a dajú sa upraviť v určitom rozmedzí pre konkrétne aplikácie. Gradient označuje hustú (pravdepodobne so zatvorenými pórmi) a tvrdšiu prechodovú oblasť (obr. 2, č. 2) a pórovitú, mäkšiu multifunkčnú plochu (obr. 2, č. 3) materiálového kompozitu, ako aj jeho atómové spojenie s Základný materiál (obr. 2, č. 1).
Pod skenovacím elektrónovým mikroskopom možno topológiu upraveného povrchu považovať za „reťaz kopcov“ s veľmi vysokým podielom materiálu nesúceho materiál, medzi nimi „údolia“ a homogénne rozmiestnené „jaskyne“ alebo póry so zložitou priestorovou štruktúrou. Mikrotvrdosť sa dá nastaviť podľa aplikácie a môže mať napríklad gradient tvrdosti v rozmedzí od 334 HV do 1169 HV.
Ideálne pre mechanické, elektronické, fyzické a optické aplikácie.
Špeciálna topologická štruktúra povrchu METAKER ® vytvára výrazné tribologické vlastnosti. Týmto spôsobom sa mazivá veľmi dobre vstrebávajú a uvoľňujú a tuhé mazivá trvale priľnú. Vrstva je vhodná aj na beh nasucho, pretože „kopcovitý“ mikroštruktúrovaný povrch na jednej strane zlepšuje vlastnosti tribologických medzných vrstiev, na druhej strane stúpa s opotrebovaním gradient tvrdosti. Topológia má tiež veľmi pozitívny vplyv na adhézne správanie lepených povlakov, polymérov atď., Ktoré sa používajú na impregnáciu obrobku.
Ďalšou vlastnosťou je vysoká teplotná odolnosť upraveného povrchu. Pretože je podstatne vyššia ako zliatina obrobku, môže teplota krátkodobo prekročiť teplotu topenia zliatiny.
Pre elektronické aplikácie je zvlášť zaujímavá nastaviteľnosť tepelne vodivej vrstvy ako elektricky vodivej alebo dielektrickej. Na povrch je navyše možné tlačiť presne a spoľahlivo. Napríklad pre výrobu vysoko kvalitných dosiek plošných spojov s vodičovými dráhami a obvodmi sú dôležité obe tieto vlastnosti.
Všade, kde sa má absorbovať alebo odrážať prírodné alebo umelé svetlo, majú povrchy METAKER ® vhodné vlastnosti: Matné a teda bezzrkadlové povrchy „pohltia“ dopadajúce svetlo až na 94%, s odrazom dosahujú účinnosť 80%. V obidvoch prípadoch sa tiež vyznačujú veľmi dobrou tepelnou odolnosťou a tepelnou vodivosťou. Okrem týchto funkcií sú upravené povrchy mechanicky mimoriadne odolné a chemicky odolné.
Sú presvedčivé aj z vizuálneho hľadiska: so základnými farbami biela, čierna a hnedá sú povrchy výrobkov upravené pomocou METAKER ® vhodné aj na dekoratívne aplikácie vo vnútorných, vonkajších a vlhkých priestoroch. Ostatné farby, ako je šedá, béžová, modrá a zelená, sú možné s obmedzeniami.
METAKER ® 3D-Hybrid - v súlade s najmodernejšími výrobnými metódami.
Súčiastky vyrobené z ľahkých kovov pomocou aditívnej výroby je možné upravovať pomocou procesu METAKER ®, rovnako ako bežné komponenty. Týmto spôsobom je možné mnoho nových aplikácií, ktoré kombinujú výhody hmotnosti a geometrie aditívne vyrábaných komponentov z ľahkých kovov s výkonom multifunkčne upravených povrchov z ľahkých kovov.
Bionické konštrukčné metódy možno tiež kombinovať s METAKER ® a otvárajú nový potenciál aj tu. Pretože výstužné vlastnosti povrchov môžu byť spevnené najjemnejšími, generatívne vyrobenými konštrukciami s „keramickým korzetom“.
METAKER ® Openpore - s otvorenými pórmi a povrchovo upravený.
Ľahké kovové obrobky s otvorenými pórmi vyrobené pomocou procesu OPENPORE je možné tiež modifikovať v procese METAKER ® tak, aby sa vytvorili gradientné materiály s množstvom nových mechanických, chemických, elektrických, tepelných, optických, haptických, biologických a iných materiálových vlastností.
Rozvoj inovácií.
V súvislosti s novým prístupom METAHYBRID možno vyvinúť ďalšie riešenia s výrazne vylepšenou funkčnosťou, hmotnosťou, energetickou účinnosťou, ekonomickou účinnosťou a dokonca prevratnými inováciami v širokej škále technických oblastí.
Rozhodujúcu úlohu zohrávajú nielen hmotné hybridy, ale aj metahybridy vyššej úrovne. Cieľom je integrovať výhody všetkých komponentov a/alebo vygenerovať nové vlastnosti a funkčné kombinácie, ktoré sa predtým považovali za nemožné. To poskytuje základ pre nové výrobné procesy a inovácie výrobkov s obrovským trhovým potenciálom.