Evonik entwickelt neue tribologisch modifizierte PEEK-Pulver für laserbasierte Pulververfahren
Entwicklung neuer tribologischer Beschichtungsmaterialien auf PEEK-Basis im Rahmen eines Forschungsprojekts.
- Entwicklung neuer tribologischer Beschichtungsmaterialien auf PEEK-Basis im Rahmen eines Forschungsprojekts
- Reduzierung des Energieverbrauchs um mehr als 90 Prozent dank neuem Beschichtungsverfahren
- Förderung der Landesregierung Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union
Marl. Evonik treibt Innovation für mehr Effizienz in der industriellen Pulverbeschichtung voran: Das Spezialchemieunternehmen entwickelt im Rahmen eines von der Landesregierung Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekts neue tribologisch modifizierte Kunststoffpulver auf Basis von VESTAKEEP® PEEK (Polyetheretherketon) für laserbasierte Pulververfahren.
Das übergeordnete Ziel des von Evonik konsortial geführten Projekts unter dem Namen „ENLAPRO“ besteht in der Ausarbeitung eines energieeffizienten, laserbasierten Produktionsverfahrens für PEEK-basierte tribologische Beschichtungen. Damit können metallische Komponenten beschichtet werden, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind - etwa Kolben oder Lagerschalen in Verbrennungsmotoren oder Metallbauteile in Klimakompressoren. Mit der Entwicklung neuer Hochleistungsmaterialen auf Basis von VESTAKEEP® PEEK legt Evonik die Grundlage für die Projektarbeit, die Ende 2021 abgeschlossen sein soll. Dabei greift das Spezialchemieunternehmen auf mehr als 50 Jahre Erfahrung in der Polymerchemie an seinem weltweit größten Produktionsstandort im Chemiepark Marl zurück.
Mehr Effizienz durch weniger Reibung
Eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im Maschinen- und Automobilbau, ist durch Reib- und Verschleißbeanspruchungen bei gleichzeitig höchsten Anforderungen bezüglich Temperaturbelastung und Korrosionsbeständigkeit geprägt. Dies erfordert oftmals den Einsatz spezieller Beschichtungen. Hinsichtlich der Materialeigenschaften sind insbesondere Hochleistungspolymere für solche Anwendungsfälle prädestiniert. Aufgrund seiner exzellenten Materialeigenschaften, sehr hohen mechanischen, thermischen und chemischen Beständigkeit fällt VESTAKEEP® PEEK von Evonik eine besondere Position zu.
Konventionelle Beschichtungsverfahren umfassen typischerweise mehrere Schritte: eine chemische Bauteilreinigung sowie eine Vorbehandlung des Bauteils mittels Strahlmedien, einen Schichtauftrag in Pulverform mit einem Materialverlust von bis zu 70 Prozent und einen anschließenden, energieaufwendigen Ofenprozess. Darin wird das komplette Bauteil auf typischerweise 400 °C erwärmt, um das Beschichtungsmaterial aufzuschmelzen und so eine haftfeste Beschichtung zu erhalten.
Neues Beschichtungsverfahren verbraucht weniger Energie
Der zentrale Innovationsgehalt des neuen Verfahrens besteht in der signifikanten Vergrößerung der Energieeffizienz, da lediglich das Beschichtungsmaterial und eine dünne Randschicht des Bauteils mittels Laserstrahlung erwärmt werden. Ersten Berechnungen zufolge könnte durch den Einsatz des laserbasierten Beschichtungsverfahrens der Energieverbrauch gegenüber Ofenprozessen um mehr als 90 Prozent gesenkt werden. Das neue Beschichtungsverfahren verspricht zudem eine nachhaltige Reduktion des Materialverlustes bei der Schichtapplikation sowie den Verzicht auf chemische Reinigungsmittel und Strahlmedien dank einer Laservorbehandlung.
Weitere Projektpartner des durch die Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten Projektes sind die Unternehmen Carl Bechem GmbH, Hagen (Entwicklung von PEEK-Beschichtungen), die Clean-Lasersysteme GmbH, Herzogenrath (Laservorbehandlung) und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen (Laserverfahrensentwicklung).
Förderkennzeichen: EFRE-0801268
Informationen zum Konzern
Evonik ist ein weltweit führendes Unternehmen der Spezialchemie. Der Konzern ist in über 100 Ländern aktiv und erwirtschaftete 2020 einen Umsatz von 12,2 Mrd. € und einen Gewinn (bereinigtes EBITDA) von 1,91 Mrd. €. Dabei geht Evonik weit über die Chemie hinaus, um innovative, wertbringende und nachhaltige Lösungen für Kunden zu schaffen. Rund 33.000 Mitarbeiter verbindet dabei ein gemeinsamer Antrieb: Wir wollen das Leben besser machen, Tag für Tag.
Über Smart Materials
Zur Division Smart Materials gehören die Geschäfte mit innovativen Materialien, die ressourcenschonende Lösungen ermöglichen und konventionelle Werkstoffe ersetzen. Sie geben smarte Antworten auf die großen Herausforderungen von heute: Umwelt, Urbanisierung, Energieeffizienz, Mobilität und Gesundheit. Die Division Smart Materials erzielte im Geschäftsjahr 2020 mit rund 7.900 Mitarbeitern pro forma einen Umsatz von 3,24 Mrd. Euro.
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