Magnesium für den Leichtbau

Bei einem abgeschlossenen Projekt der Indus­triellen Gemeinschaftsforschung (IGF), das federführend von der Deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V. (DFO) betreut wird, wurde herausgefunden, dass bei Magnesium, Verunreinigungen viel tiefer in die Oberfläche eindringen als bei anderen Werkstoffen. Dabei handelt es sich um metallische Partikel sowie um Trennmittel aus dem Herstellungsprozess. Diese Verunreinigungen verschlechtern das Korrosionsverhalten von Magnesium massiv.

Zu den Zielen des Netzwerks „HybOM“ zählt die Entwicklung von Korrosionsschutz- und Haftvermittlerschichten für Magnesium. Foto: HybOM
Zu den Zielen des Netzwerks "HybOM" zählt die Entwicklung von Korrosionsschutz- und Haftvermittlerschichten für Magnesium. Foto: HybOM -

Diese Herausforderung bildet die Grundlage für die Innovationen im Kooperationsnetzwerk „Hybride Fügeverfahren und Oberflächenschutz von Magnesium“ (HybOM) des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM). Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und hat sich zum Ziel gesetzt, magnesiumspezifische Fertigungsprozesse und -verfahren mit einem hohen Automatisierungsgrad zu entwickeln, um einen vermehrten Einsatz von Magnesium in Deutschland zu etablieren. „HybOM“ vernetzt Forschungseinrichtungen, OEMs, Prozesschemikalien-, Halbzeug- und Klebstoffhersteller sowie Endanwender. Das Programm geht über drei Jahre und besteht aus zwei Phasen. In der bereits abgeschlossenen ersten Phase wurden ein Konzept erarbeitet und innovative Projekt­ideen gesammelt. In der zweiten Phase werden diese Projekt­ideen aktuell umgesetzt. Zu den aktuellen Schwerpunkten gehören u.a. die Entwicklung eines Fahrzeug-Dachquerträgers in Magnesium-Hybridbauweise, die Herstellung von verbesserten Magnesium-Druckgussbauteilen mittels Vorhersage und Nachweis der Trennmittelverteilung und die Entwicklung von Korrosionsschutz- und Haftvermittlerschichten.

DFO ist Netzwerkmanager

Die DFO hat die Aufgabe des Netzwerkmanagements übernommen, unterstützt die KMUs bei der Antragstellung neuer Projekte und bildet eine Schnittstelle zwischen den Netzwerkpartnern und dem Fördermittelgeber.Das ZIM-Kooperationsnetz­werk „HybOM“ läuft bis zum 31. Dezember 2020. Es ist geplant, es über den Förderzeitraum hinaus zu erhalten. Eine Möglichkeit dabei wäre, das Netzwerk in Form eines eingetragenen Vereins weiterführen zu lassen. Der Zweck des Vereins würde sein, die technologische und anwendungstechnische Gemeinschaftsforschung auf dem Gebiet der Magnesiumtechnologie zu bündeln und die praktische Nutzung der Ergebnisse zu ermöglichen. Darüber hinaus soll der Verein eine Plattform zum Austausch bilden.

Leichtmetall mit vielen positiven Eigenschaften

DER QR-Code führt direkt auf die Homepage von „HybOM“.

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Das Forschungsprojekt ist vor dem Hintergrund zu sehen, die Notwendigkeit, Energie einzusparen und die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren, in der Fahrzeug-, Flugzeug- und Maschinenbauindustrie nach innovativen Lösungen verlangt. Dabei wird der Leichtbau immer wichtiger. In den Fokus kommen nicht nur Leichtmetalle, Kunststoffe oder andere neuartige Werkstoffe, sondern auch deren Kombinationen in hybrider Bauweise. In diesem Umfeld spielt das Leichtmetall Magnesium (Mg) eine bedeutende Rolle. Es überzeugt nicht nur durch sein geringes Gewicht, sondern auch durch seine besonderen mechanischen Eigenschaften wie hohe spezifische Festigkeit, gute Dämpfungseigenschaften und Abschirmung elektromagnetischer Wellen. Zudem ist Magnesium weltweit verfügbar und hat ein hohes Recyclingpotential. Allerdings gehört Magnesium zu den unedelsten Metallen und ist deshalb anfällig gegenüber Kontaktkorrosion. Der Leichtbauvorteil von Magnesium kann nur ausgeschöpft werden, wenn die Kontaktkorrosion des Magnesiums beherrscht wird. Derzeitige Korrosionsschutzlösungen sind teuer und aufwendig. Die aktuell eingesetzte mehrstufige Beschichtung zum Schutz vor Korrosion verursacht nicht nur hohe Prozesskosten, sondern reduziert, gerade bei großflächigen Blechbauteilen, deren Gewichtsvorteil. Daher wird Magnesium bisher als Nischenwerkstoff eingesetzt, z.B. im Bereich des Automobilbaus im geschützten Innenbereich (Lenkrad, Sitzschalen, Rücksitzwände), oder über Silikondichtungen isoliert in der Motorperipherie (Getriebegehäuse, Zylinderkopfhauben, Ölwannen).

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Zum Netzwerken:
Deutsche Forschungs­gesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V., Neuss, Anna Scharbert, Tel. +49 2131 40811-26, scharbert@dfo-online.de, https://hybom.dfo.info

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