Während sich die Möglichkeiten der individuellen Lösungen durch den Leichtmetall-AM-Druck rasant entwickeln und viele Anstrengungen hinsichtlich der mechanischen Festigkeiten der erzeugten Strukturen erfolgreich sind, wird dem Thema Korrosionsbeständigkeit noch wenig Achtung geschenkt. Durch den Einsatz der plasmaelektrolytischen Oxidation (PEO) können AM-Bauteile aus Aluminium, Titan aber auch Magnesium sehr effektiv vor Korrosion geschützt werden, während auch die Verschleißfestigkeit für die sonst weicheren Materialien deutlich zunimmt [1]. Im Sinne des möglichen Multimaterialmixes bietet die so erzeugte veredelte Oberfläche eine hervorragende Grundlage für z.B. Fügeprozesse, sodass dem Leichtbaugedanken noch besser Rechnung getragen werden kann.
Wir stellen die Eigenschaften einer CERANOD®-PEO-Veredelung auf einer AM AlSi10Mg-Legierung vor, wobei unterschiedliche Ausgangsoberflächen (as-built, poliert und spannungsfrei geglüht) betrachtet werden. Dabei liegt ein Augenmerk auf den Korrosionsprüfungen mittels elektrochemischer Spektroskopie und Langzeitauslagerung [2], während die Analyse der Verschleißbeständigkeit mittels Pin-on-Disc-Prüfungen vorgestellt wird. Begleitet werden die Ergebnisse durch Charakterisierung und Korrelation der Morphologie der untersuchten Oberflächen mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und röntgendispersiver Spektralanalyse (EDX).
Die Ergebnisse zeigen, dass die PEO-Veredelung einen guten Korrosionsschutz darstellt, während ungeschützte AM-Oberflächen einen tiefen Angriff durch Lochfraß aufweisen. Besonders hervorzuheben ist der enorme Verschleißschutz, den die nanokeramischen Oberflächen der gedruckten Leichtmetalloberfläche geben. Die Gegenüberstellung in Abbildung 1 macht deutlich, dass der Verschleiß um bis zu drei Größenordnungen durch die PEO-Veredelung reduziert wird.
Diese vielversprechenden Ergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz dieser innovativen Oberflächentechnologie das Leichtbaupotential AM-gedruckter Bauteile voll entfaltet werden kann.
Abstract
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