Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis

„Die Oberflächentechnik ist oft maßgeblich am Innovationsgrad und Fortschritt zahlreicher Branchen beteiligt, ohne dass dies einer breiten Öffentlichkeit bekannt wird“, sagt Martin Metzner, Leiter der Abteilung Galvanotechnik am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Um die Querschnitts- und Schrittmachertechnologie zu würdigen, hat er 2012 den Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis „Die Oberfläche“ ins Leben gerufen und sitzt seither in der Jury. Bis 8. April 2024 waren Unternehmen und Einzelpersonen aus allen Disziplinen der Oberflächentechnik aufgerufen, sich um die Auszeichnung zu bewerben. Sechs Unternehmen kamen in die engere Wahl, drei davon wurden auf dem Fachforum der SurfaceTechnology Germany mit dem Preis gewürdigt.

Platz 1: Dreh- und kippbares Galvanikgestell

Um den wachsenden Anforderungen an multifunktionale Oberflächen von Kühlkörpern für die Leistungselektronik gerecht zu werden, hat die Firma Holzapfel Metallveredelung ein motorisiertes dreh- und kippbares Galvanikgestell entwickelt. Es ist mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung ausgestattet, sodass es prozessindividuelle Bewegungsabläufe ausführen kann. Dank des stufenlosen Schwenkwinkels wird einerseits eine bisher unerreichte Beschichtungsqualität und andererseits eine sehr große Variabilität bei der Bauteilausrichtung möglich. Diese Wendigkeit spart Ressourcen. Denn das dreh- und kippbare Galvanikgestell ermöglicht es erstmals, Bauteile nur auf einer Seite zu beschichten, ohne sie vorher maskieren zu müssen. Der Metallverbrauch sinkt deshalb um 61% und der Einsatz von Chemikalien sogar um 78%. Außerdem verringert sich der Energiebedarf für galvanische Beschichtungen aufs Jahr gerechnet um 385 t CO₂.

Platz 2: Pulvermengen-Regelsystem

„Die Dosierung von Feststoffen als Aerosol ist prozesstechnisch nach wie vor herausfordernd – bei der Pulverbeschichtung ist sie für eine hohe Qualitätskonstanz jedoch besonders wichtig“, sagt Juror Michael Hilt, Geschäftsführer der Forschungsgesellschaft für Pigmente und Lacke e.V.. Es gibt bei der Dosierung von Beschichtungspulvern neben der nötigen Genauigkeit noch Effekte, die den Pulverausstoß zeitlich verändern. So führt zum Beispiel Verschleiß an der Beschichtungsanlage dazu, dass der Pulverausstoß und damit die Schichtdicke auf dem Lackierobjekt mit der Zeit unkontrolliert variiert.

Das Regelsystem „Flowsense“ der Firma J. Wagner aus Markdorf kann nun erstmals den Pulverausstoß kontrollieren und konstant halten. Es erfasst in unterschiedlichen Prozessschritten Druckveränderungen im Pulverschlauch und ermittelt daraus einen Referenzdruckwert. Diese Regelgröße verhält sich proportional zur Pulvermenge – unabhängig vom Verschleiß. Ein Ampelsystem visualisiert den Verschleißzustand und zeigt an, wann der beste Zeitpunkt ist, um Verschleißteile auszutauschen.

Das prämierte System hatte Wagner bereits auf der PaintExpo in Karlsruhe ausgestellt. Im BESSER LACKIEREN Messeviedeo ist es ebenfalls zu finden und wird anschaulich erklärt:

Platz 3: Umweltfreundlicher Beschichtungsprozess für Steckverbinder

Die steigenden Anforderungen an die Steckverbinder in den Bordnetzen von Autos erfordern völlig neue beschichtete Kontaktoberflächen. Sie müssen leistungsfähig sein und umweltfreundlich hergestellt werden können. Die Firma TE Connectivity aus dem hessischen Bensheim hat den physikalischen „GreenSilver“-Beschichtungsprozess entwickelt, bei dem eine Kombination der beiden leitfähigsten Metalle Kupfer und Silber die Kontaktoberfläche bildet. Aufgrund der feinkristallinen Struktur und des niedrigen Reibungskoeffizienten erzielt das Beschichtungsmaterial stabile elektrische Verbindungen, hält Temperaturen von bis zu 180 °C und hohen Vibrationsbelastungen stand. Das neue Beschichtungsverfahren ist trocken, erzeugt kein Abwasser und hat einen um bis zu 35% kleineren CO₂-Fußabdruck als etablierte galvanische Prozesse.

Drei weitere Unternehmen waren nominiert

Auf Platz vier landete die Firma BMF aus Chemnitz. Sie hatte sich bei der Jury mit einer selbstlernenden Künstlichen Intelligenz beworben, die reproduzierbare und homogene Oberflächenbeschichtungen generiert und den Prozess überwacht. Den fünften Platz teilen sich die Firmen Dörken Coatings aus Herdecke und Chemetall aus Frankfurt am Main. Dörken Coatings war mit einer neuartigen Beschichtung für Schrauben und andere Gewindeteile ins Rennen gezogen, die ohne giftiges und äußerst langlebiges PFAS auskommt. Chemetall wollte den Wettstreit mit einer Beschichtungstechnologie für sich entscheiden, die auch an Kanten und auf Innenflächen eine homogene und rundum konsistente Beschichtung realisiert.

Der Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis „Die Oberfläche“ wird alle zwei Jahre auf der internationalen Fachmesse Surface Technology Germany in Stuttgart verliehen.