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ELOBEV – Erforschung von elektrolytischen Beschichtungssystemen für Verbindungselemente aus höchstfesten Werkstoffen

Vermeidung von Wasserstofferbindungen durch optimie versprödung höchstfester Verbindung Beschichtungssysteme und -prozesse.

Förderkennzeichen: 13XP5025 

Herausforderungen und Ziele
Die steigenden Ansprüche der Gesellschaft hinsichtlich Mobilität und Ökologie führen in der Automobilindustrie zu Mischbauweisen mit Leichtmetallen und höchstfesten Werkstoffen. Dabei stoßen etablierte Fügeverfahren zunehmend an ihre Grenzen.

Ziel des Vorhabens ist die Ausweitung der Einsatzgrenzen von hochbelasteten mechanischen Hilfsfügeelementen durch die Anwendung systematisch erforschter elektrolytischer Beschichtungssysteme und -prozesse. Durch die Vermeidung des Wasserstoff eintrags soll eine Spannungsrisskorrosion ausgeschlossen werden. Ziel sind elektrolytisch beschichtete, höchstfeste Hilfsfügeteile, die rissfreie, hochbelastete Verbindungen über die gesamte Fertigungsprozesskette (Fügen, „Kathoden-Tauchlackierung“) und Lebensdauer (Korrosion, Last) ermöglichen. 

Inhalte und Arbeitsschwerpunkte
Unterschiedliche Beschichtungssysteme (z. B. Zink/ Nickel oder Aluminium) sowie verschiedene Applikationsprozesse für höchstfeste Hilfsfügeelemente als Schüttgut sollen entlang der gesamten Prozesskette zum einen bezüglich des Wasserstoff eintrags analysiert und zum anderen hinsichtlich Verbindungseigen-schaften mit dem Fokus auf Wasserstoff versprödung untersucht werden. 
Als Referenzfügeverfahren steht zunächst das Halbhohlstanznieten“ im Vordergrund, da die kaltgeschlagenen Niete sehr hart vergütet werden. In einem füge elementunabhängigen Ersatzversuch werden die wesentlichen Zusammenhänge zwischen Wasserstoffgehalt, mechanischer/thermischer/medialer Belastung und Versagensverhalten geklärt.

Projektpartner
Audi AG, Neckarsulm
- Verhalten der modifzierten Fügeelemente und Analyse und Absicherung der Verbindungseigenschaften

Volkswagen Konzernforschung, Wolfsburg
- Ursachen des Versagens; Erforschung von Methoden zum zerstörungsfreien Nachweis von Rissen
    
Aalberts Surface Treatment GmbH, Kerpen
- Techanischchemische Vorbehandlung als Haftgrundlage

Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP), Dresden
- Korrosionsschutzbeschichtung mit geringer thermischer Substratbelastung

Universität Magdeburg, Magdeburg
- Erforschung der Rissmechanismen

Universität Paderborn, Paderborn
- Simulation des Setzprozesses und der Verbindungsbeanspruchung sowie Analyse der auftretenden Spannungszustände

Weitere Informationen unter: www.innoemat.de