Brief aus den USA

Ein Gestellrobototer im Technikum einer großen Galvanik – der Trend zur Automatisierung in der US-Veredlungsindustrie nimmt zu (Foto: Robert Piterek)
  • Titelbild: Ein Gestellrobototer im Technikum einer großen Galvanik – der Trend zur Automatisierung in der US-Veredlungsindustrie nimmt zu (Foto: Robert Piterek)

Moderne Fertigung und Oberflächenveredlung

Der gesamte Herstellungsprozess eines beliebigen Teils kann davon profitieren, wenn die endgültige Oberfläche bereits in einem frühen Stadium der Fertigung berücksichtigt wird. Für eine bessere Kommunikation mit potenziellen Partnern ist ein Blick auf aktuelle Trends in der Oberflächenveredelung wichtig.

Die Herbstmessesaison in den USA, z. B. die International Manufacturing Technology Show (IMTS), bietet zahlreiche Gelegenheiten, um zu erkunden, wo sich die Bereiche der Fertigung überschneiden. Fertigungsfachleute in allen Bereichen der Prozesskette erkennen zunehmend, wie wichtig es ist, die Endbearbeitung von Teilen in früheren Phasen des Produktionsprozesses zu berücksichtigen. Der traditionelle Ansatz, Teile lediglich zu bearbeiten und sie dann an einen Galvaniseur zu schicken, ist überholt und sollte der Vergangenheit angehören. Um höchste Qualität zu erreichen, ist es unerlässlich, eng mit allen Partnern in der Prozesskette zusammenzuarbeiten, einschließlich der Experten für die Oberflächenbearbeitung.

Was sind die aktuellen Trends im Bereich der US-Oberflächenveredelung? Die Fachleute der Branche konzentrieren sich vorwiegend auf diese fünf Schlüsselbereiche:

1. A.I., maschinelles Lernen und IoT-Lösungen

Ähnlich wie in anderen Bereichen der Fertigung suchen auch Veredler und Beschichter nach Möglichkeiten, ihre Prozesse zu optimieren. Heute setzen sie zunehmend auf Robotik, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um Herausforderungen wie Arbeitskräftemangel, Qualitätskontrolle und Wiederholbarkeit zu meistern.

In der Vergangenheit haben Veredelungsbetriebe IoT(Internet of Things)- und Automatisierungslösungen nur langsam eingeführt, aber verschiedene Faktoren, wie z. B. der Mangel an Arbeitskräften und die Forderung nach umweltfreundlichen und nachhaltigen Prozessen, beschleunigen die Notwendigkeit, neue Effizienzpotenziale zu heben.

Nachdem der 3D-Druck sich zunehmend auch in der Großserienfertigung durchsetzt, sind passende Veredlungen gefragt – nicht nur in den USA (Foto: stock.adobe.com/guteksk7)Nachdem der 3D-Druck sich zunehmend auch in der Großserienfertigung durchsetzt, sind passende Veredlungen gefragt – nicht nur in den USA (Foto: stock.adobe.com/guteksk7)

2. 3D-Druck

Die additive Fertigung verzeichnet ein exponentielles Wachstum. Da sich diese Technologie aus dem Bereich der Forschung und Entwicklung und der Kleinserienproduktion in die Großserienproduktion weiter­entwickelt, suchen immer mehr Hersteller nach verschiedenen Veredelungsmethoden, um Teile nicht nur zu schützen oder ästhetisch zu gestalten, sondern auch, um ihre Funktionalität zu erhöhen.

Gibt es einen Boom bei Chemisch Nickel bei fortschreitender Elektrifizierung der Mobilität? (Foto: stock.adobe.com/VICHIZH Foto: stock.adobe.com/guteksk7)Gibt es einen Boom bei Chemisch Nickel bei fortschreitender Elektrifizierung der Mobilität? (Foto: stock.adobe.com/VICHIZH Foto: stock.adobe.com/guteksk7)

3. Chemisch Nickel und Elektrofahrzeuge

In den USA kommen immer mehr Elektrofahrzeuge (EVs) auf die Straßen. Immer mehr Automobilhersteller investieren in neue Kapazitäten, um ihr Angebot an Elektro- und Hybridfahrzeugen zu erweitern. Dabei werden Beschichtungen für eine Reihe von Bauteilen benötigt – von elektrischen Motorkomponenten bis hin zu Batterien.

Ein Beispiel ist die Beschichtung mit Chemisch Nickel. Sie wird in der Automobilindustrie schon seit Jahrzehnten eingesetzt. Zu den Anwendungen gehören Kolbenböden, Vergaser und Kraftstoffeinspritzkomponenten, Gleitlager und Getriebekomponenten. Heute bieten Elektro­fahrzeuge aufregende neue Möglichkeiten für ein zusätzliches Wachstum von Chemisch Nickel auf dem Automobilmarkt, da diese Oberfläche für mehrere wichtige Komponenten in Elektrofahrzeugen verwendet wird.

4. Umweltaspekte

Umweltschutz und die Substitution gesundheitsgefährdender Verfahren spielen auch in den USA eine Rolle (Foto: stock.adobe.com/ ckybe)Umweltschutz und die Substitution gesundheitsgefährdender Verfahren spielen auch in den USA eine Rolle (Foto: stock.adobe.com/ ckybe)Anders als so mancher denken mag, haben Umweltbelange in der Veredelungsindustrie Priorität. Als einer der am stärksten regulierten Sektoren im verarbeitenden Gewerbe der USA ist die Einhaltung von Vorschriften für die Nachhaltigkeit der Branche unerlässlich. Seit Jahren verhandeln die Metallveredler mit Umweltverbänden über Fragen der Luftqualität und der Abwasserbehandlung. Die Branche hat proaktiv nach Alternativen zur potenziell schädlichen sechswertigen Verchromung gesucht und sicherere Optionen wie Verfahren auf Basis von dreiwertigem Chrom erforscht. Die hier geltenden Gesetze werden auch weiterhin die verfügbaren Ver­edelungstechnologien und ihre Anwendungsmethoden beeinflussen.

Die Pulverbeschichtung ist seit jeher ein Verfahren zur Beschichtung von Teilen mit wenig flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), und der Overspray des Pulvers ist ein wiederverwertbares Material. Obwohl die Pulverbeschichtung bereits umweltfreundlich ist, werden neue Wege erforscht, um ihre Nachhaltigkeit weiter zu steigern.

5. Beschichtung von Kunststoffen

Die Beschichtung von Kunststoffen (Plating on Plastics, kurz POP) ist nicht neu. Bei der galvanischen Beschichtung von Kunststoffen wird in der Regel eine dünne Metallschicht mit Hilfe eines elektrochemischen Verfahrens auf ein Kunststoffsubstrat aufgebracht, nachdem der Kunststoff zunächst für das Anhaften des Metalls vorbereitet wurde. Die Fortschritte bei der Beschichtung von Kunststoffen sowie die Einführung neuer Werkstoffe zur Herstellung leichter Teile eröffnen Möglichkeiten, die über die traditionellen POP-­Anwendungen, die oft dekorativer Natur sind, hinausgehen. Heute wird POP für den Einsatz in verschiedenen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau und Elektronik erforscht. Die Möglichkeit der galvanischen Beschichtung von Hochleistungskunststoffen, leichten Verbundwerkstoffen und additiv gefertigten Teilen eröffnet neue Wege für Innovationen und macht die Beschichtung von Kunststoffen zu einer Op­tion, die nicht nur die Ästhetik, sondern auch die Funktionalität der Teile verbessert.

Metallisierter Kunststoff ist z. B. bei Schaltern von modernen Armaturenbrettern bereits stark verbreitet. Scott Francis sieht hier noch weitere potenzielle Anwendungsmöglichkeiten (Foto: BIA)Metallisierter Kunststoff ist z. B. bei Schaltern von modernen Armaturenbrettern bereits stark verbreitet. Scott Francis sieht hier noch weitere potenzielle Anwendungsmöglichkeiten (Foto: BIA)

Veredelung heute und morgen

Die Veredelungsindustrie ist ein integraler Bestandteil der breiteren Fertigungslandschaft. Verbraucherbedürfnisse und Kauftrends prägen nicht nur unsere Produkte, sondern auch die von uns verwendeten Methoden. Damit Galvaniken die höchste Teilequalität gewährleisten können, sollten sie ihre Partner für die Oberflächenveredelung frühzeitig in den Produktionsprozess einbeziehen und deren Fachwissen nutzen, um die bestmögliche Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen, die mit den Industriestandards und den Erwartungen der Verbraucher übereinstimmt.

  • Ausgabe: September
  • Jahr: 2024
  • Autoren: Scott Francis
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