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– Teil 2 – Galvanoformung mit rotierendem Substrat, Ergebnisse, Diskussion, Zusammenfassung und Ausblick / Fortsetzung aus Galvanotechnik 2/2024

Die im ersten Teil dargestellten experimentellen Arbeiten zur Entwicklung eines Herstellungsprozesses für Aluminiumfolien mittels Galvanoformung werden zu Beginn dieses zweiten und letzten Teils abgeschlossen, dann folgt das Resümee. Das Aluminium wird in einer ionischen Flüssigkeit abgeschieden. Die Galvanoformung wird an Substraten aus unterschiedlichen Materialien und mit verschiedenen Geometrien untersucht. Durch Charakterisierung der Folien mittels Licht- und Rasterelektronenmikroskopie können Zusammenhänge zwischen den Abscheidungsbedingungen und der Mikrostruktur der Folien hergestellt werden.

– Teil 1 – Experimentelle Arbeiten: Elektrolytansatz und Galvanoformung mit planarem Substrat

Um den Erwartungen nach einer ähnlichen Reichweite von Elektroautos im Vergleich zu Verbrennerfahrzeugen gerecht zu werden, muss eine Weiter­entwicklung der Lithium-Ionen-Batterien erfolgen. Potenziale bieten die beiden Elektroden. In dieser Arbeit wird die Herstellung von Aluminium­stromsammlerfolien vorgestellt. Eine ionische Flüssigkeit auf Basis von Aluminiumchlorid (AlCl3) und 1-Ethyl-3-methyl-imidazoliumchlorid [EMIm]Cl im molaren Verhältnis von 1,5:1 dient als Elektrolyt. Die Galvanoformung wird an Substraten aus unterschiedlichen Materialien und mit verschiedenen Geometrien untersucht. Durch Charakterisierung der Folien mittels Licht- und Rasterelektronenmikroskopie können Zusammenhänge zwischen den Abscheidungsbedingungen und der Mikrostruktur der Folien hergestellt werden.

Das an der Hochschule Aalen entwickelte Verfahren der Kompositgalvanoformung von Batteriekathoden verbindet die Dispersionsabscheidung erfolgreich mit der Galvanoformung und erreicht damit bedeutende Vorteile. Ursprünglich für Lithium-Schwefel-Batterien gedacht, wird der Fertigungsprozess nun für den Bedarf der Industrie weiter­entwickelt. Ein Team rund um Prof. Dr. Timo Sörgel, Leiter des Zentrums für Elektrochemische Oberflächentechnik (ZEO) und Studien­dekan „Materialien für Nach­haltigkeit“, mischt damit mit im Rennen um die Batterie der Zukunft.

Die TU Wien hat in einem Forschungsprojekt ein Herstellungsverfahren für kohlefaserverstärktes Nickel durch Galvanoformen entwickelt. Durch die Verwendung von gestickten Faservorformlingen können geometrisch komplexe Bauteile endkonturnah hergestellt werden. Die Eigenschaften dieser Verbundwerkstoffe sind insbesondere für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt interessant.

Als sich anfangs der 1990er Jahre die CD endgültig im Markt etabliert hatte, sagte man Tonträger aus Vinyl tot. In der Tat brachen damals die Verkäufe der schwarzen Scheiben innerhalb weniger Jahre auf unter ein Prozent des Gesamtmarktes zusammen. Ein paar Aufrechte allerdings hielten analogen Singles und LPs die Stange. Einer von ihnen ist Björn Bieber, der sich auf die Galvanoformung von Pressmatrizen spezialisiert hat – und als Ein-Mann-Unternehmen Aufträge aus der ganzen Welt bearbeitet.

Charles Lewton-Brain: Goldschmied und Galvanoformer

Der im kanadischen Calgary lebende Goldschmiedemeister Charles Lewton-Brain hat in Deutschland, den USA und Kanada die Kunst der Metallverarbeitung gelernt, studiert und in diesem Bereich gearbeitet. Lewton-Brain wird weltweit für seine Kunstwerke anerkannt und erhielt nun Kanadas höchste Auszeichnung für Kunsthandwerk – den Saidye Bronfman Governor Generals Award.

Elektrolytische Mitabscheidung von MCrAlX-Schichten

Die Luft- und Raumfahrtindustrie hat spezielle Anforderungen zu Korrosions- und Hitzebeständigkeit. Deshalb werden Leichtmetalle und ihre Legierungen, mit oder ohne funktionelle Beschichtungen, genutzt. Zu den funktionellen Beschichtungen gehören die sogenannten MCrAlY-Beschichtungen. Die MCrAlY-Beschichtungen, die normalerweise durch physikalische Abscheidung aus der Dampfphase mittels Elektronenstrahl oder thermischem Spritzen hergestellt werden, werden häufig zum Schutz von Superlegierungen gegen Hochtemperaturoxidation und Korrosion eingesetzt. Neben Y haben sich auch andere Elemente wie Ta, Hf und Si als nützlich erwiesen. MCrAlY-Beschichtungen (mit M = Co, Ni oder Co/Ni) werden in großem Umfang auf Turbinenschaufeln der ersten und zweiten Stufe sowie auf Düsenleitschaufeln aufgebracht, wo sie als korrosionsbeständige Deckschichten oder als Haftvermittler für Wärmedämmschichten verwendet werden können.