Leichtbau-Pedale aus Aluminium mit nanotechnologisch veredelter Oberfläche
Frisch/EPG
Oberflächen auf nanotechnologischer Basis bieten nicht nur eine bisher unerreichte Vielfalt neuer Funktionen. Sie stärken auch einen wichtigen technischen Fortschritt unserer Zeit: den Trend zum Leichtbau – um Ressourcen, Energie und Kosten zu sparen.
Seit einem Jahrhundert besteht das Gaspedal, die zentrale Schnittstelle zwischen Mensch und Auto, aus Stahl und Gummi – der traditionellen Lösung für hohe Festigkeit und gute Haftung. Dies beginnt sich jetzt zu ändern: Fahrer einer heimischen Premiummarke werden in Kürze über moderne Leichtbauteile Gas geben. Die Engineered nanoProducts Germany AG (EPG) hat dafür eine Lösung vorgestellt, die in Variation auch viele andere Bauteile im Automobilbau veredeln kann.
Aluminium besitzt als Leichtbaumetall hohe Festigkeit, ist jedoch an der Oberfläche weich, kratzempfindlich und glatt – für tausendfache Betätigung von Pedalen daher ungeeignet. Die EPG korrigiert die Schwächen des Aluminiums mit einer Oberfläche, die schnell und kostengünstig in einem neuen nasschemischen Prozess entsteht. Einerseits nutzt sie die Nanochemie, um auf den Bauteilen einzelne Streifen mit einer speziellen Strukturierung für hohe Haftung auszustatten, andererseits überzieht sie die Alu-Pedale im Sprühprozess mit einer wenige Mikrometer dicken glasartigen Oberfläche, die bei hohen Temperaturen eingebrannt wird und dem weichen Metall hohe Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit verleiht.
Schichten mit Multifunktion
Hohe Härte und Abriebfestigkeit in Kombination mit verstärkter Haftung – nur eines von vielen Eigenschaftsprofilen, die sich mit Nanoprozesstechnik erreichen lassen. Bei der Entwicklung und Herstellung nutzt EPG dafür drei grundlegende Freiheitsgrade: Sie können die chemischen Ausgangsstoffe in einem weiten Rahmen variieren, sie können den chemischen Prozess zur Herstellung des Beschichtungssols für die Anwendung maßschneidern und schließlich auch die Nasssprühtechnik mit anschließender Aushärtung spezifisch optimieren.
Hohe Ansprüche demonstriert beispielsweise auch das Eigenschaftsprofil der Nanooberfläche auf den Auspuffendrohren aus Aluminium, die die EPG für den Porsche Cayenne in Serie produziert. Die Beschichtung ist transparent und lässt die Optik der Metalloberfläche glänzen. Sie haftet ohne Vorbehandlung fest auf dem blanken Metall, bildet eine völlig dichte glasartige Oberfläche ohne Poren und bleibt wegen ihrer geringen Dicke von wenigen Mikrometern auch bei über 400 °C ohne Risse. Ihre Korrosionsfestigkeit hat sie unter anderem im Salzsprühtest über 1000 Stunden unter Beweis gestellt. Hinzu kommen hohe Abriebfestigkeit inklusive Steinschlagschutz, Resistenz gegen Witterungseinflüsse und Chemikalien (zum Beispiel auch scharfe Reinigungsmittel in Autowaschanlagen) und Beständigkeit gegen UV-Strahlung (Sonnenlicht). Mit spiegelnden Auspuffblenden von Porsche-Automobilen sind die Nanooberflächen bereits seit längerem auf dem Markt. Die harte Bewährungsprobe im Straßenalltag haben sie bestanden.