Innovative Methode verkürzt Prüfzeit von Zinklamellensystemen

Transferpreis der Steinbeis-Stiftung – Löhn-Preis 2013 für herausragende Projekte im Technologietransfer verliehen 

Holder GmbH Oberflächentechnik zusammen mit der Daimler AG und dem Ingenieurbüro Peter Schrems (IPS) unter den Preisträgern

Drei Transferprojekte und der diesjährige­ Sonderpreisträger Prof. Dr. h. c. Lothar Späth wurden am 27. September 2013 im Rahmen des Steinbeis-Tages mit dem Transferpreis der Steinbeis-Stiftung – Löhn-Preis für herausragende Projekte im unternehmerischen Wissens- und Technologietransfer ausgezeichnet. Der Preis ist mit bis zu 60 000 Euro Preisgeld für zukünftige innovative, transferorientierte Projekte dotiert.

Vor rund 600 geladenen Gästen verlieh die Jury am Abend des Steinbeis-Tages im Stuttgarter Kultur- und Kongresszentrum Liederhalle den Löhn-Preis 2013. Der Projekterfolg wird an den zwei zentralen Kriterien Qualität des Transferprozesses und erkennbares Transferpotenzial gemessen. Neben Transferprojekten können besonders zu würdigende Projekte, Leistungen und Verdienste mit Sonderpreisen ausgezeichnet werden. Der Löhn-Preis wurde 2004 von der Steinbeis-Stiftung zur Würdigung der Leistung von Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Johann Löhn, ehemaliger Vorstandsvorsitzender der Stiftung und heutiger Ehrenkurator, initiiert und erstmalig verliehen.

Der Transferpreis 2013 ging an folgende Unternehmen:

• Steinbeis-Transferzentrum Korrosion und Korrosionsschutz (Friedrichshafen) zusammen mit der Daimler AG (Stuttgart), der Holder GmbH Oberflächentechnik (Kirchheim/Teck) und dem Ingenieurbüro Peter Schrems (IPS) (Münster)
• Steinbeis-Transferzentrum Wärmemana­gement in der Elektronik, (Walddorfhäslach) zusammen mit der Behr GmbH & Co. KG (Stuttgart)
• Steinbeis-Europa-Zentrum (Karlsruhe) zusammen mit dem Steinbeis-Transferzentrum Angewandte Akustik (Stuttgart), dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP (Stuttgart) und der Werkstätte für Orgelbau Mühleisen GmbH (Leonberg)

Preisträger Holder GmbH

Mit Zinklamellenbeschichtungen werden metallische Komponenten in der Automobilindustrie vor Korrosion geschützt. Zur Sicherstellung der Qualität der Beschichtungen sind in der Serienfertigung zeit­aufwendige Korrosionsuntersuchungen von bis zu drei Monaten Prüfdauer notwendig. Veränderungen der Beschichtungen und notwendige Korrekturmaßnahmen werden so erst mit einer entsprechenden Verzögerung erkannt. Das Steinbeis-Transferzentrum Korrosion und Korrosionsschutz mit Sitz in Friedrichshafen und an der Hochschule Ravensburg-Weingarten entwickelte daher in Zusammenarbeit mit der Daimler AG, der Holder GmbH Oberflächentechnik und dem Ingenieurbüro Peter Schrems (IPS) eine innovative Prüfmethode, mit deren Hilfe Zinklamellenbeschichtungen hinsichtlich ihrer Korrosionsschutzwirkung zukünftig um ein Vielfaches schneller beurteilt werden können.

Bei dem Kurzzeit-Prüfverfahren wird dem zu untersuchenden Bauteil in einer elektro­chemischen Messzelle eine elektrische Spannung aufgezwungen, die Korrosionsbelastungen im Betrieb simuliert. Der Verlauf des Messsignals ist qualitätsspezifisch und kann bei Bedarf mit anderen analytischen Bewertungsmethoden ergänzt werden. Durch den Einsatz eines vom IPS und dem Steinbeis-Team neu entwickelten Stand-Alone-Potentiostaten, bei dem eine Software die Messergebnisse automatisch auswertet, ist wissenschaftlich ausgebildetes Personal für die Interpretation der Mess­ergebnisse nicht mehr erforderlich.

Der Erfolg der Methode wurde unter Laborbedingungen in Kooperation mit dem Beschichtungsspezialisten Holder GmbH Oberflächentechnik und der Daimler AG für eine serienmäßig applizierte Zinklamellenbeschichtung nachgewiesen. Zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse liegen nun bereits nach vier Stunden Prüfdauer vor. Dies erlaubt es, deutlich schneller auf Qualitätsveränderungen zu reagieren und notwendige Korrekturmaßnahmen einzuleiten. Über eine größere Messhäufigkeit können Prozesse in einem engeren Prozessfenster gefahren werden, gleichzeitig sinkt der Kostenaufwand für serienbegleitende zeitintensive Untersuchungen.

Eine weitere Herausforderung stellt sich derzeit mit der Implementierung des Verfahrens in den laufenden Produktionsprozess unter Einsatz einer am Bauteil direkt verwendbaren Messzelle. Die mit dem Löhn-Preis ausgezeichnete Methode birgt nach entsprechender Modifikation enormes
Potenzial für den Einsatz im Qualitätsmanagement weiterer Beschichtungsprozesse und Oberflächentechnologien.

Weitere Informationen bei der
Holder GmbH Oberflächentechnik.

• www.holder-oft.de

Wärmemanagement in der Elektronik

Ein weiterer Preis ging an das Steinbeis-Transferzentrum Wärmemanagement und die Behr GmbH & Co. KG für ein neu ent­wickeltes Gerät, mit dem gleichzeitig die thermischen Eigenschaften und das Fließverhalten der Proben unter thermischer und mechanischer Last genau analysiert werden können. Das innovative Messsystem bildet damit eine wesentliche Grundlage für die Entwicklung und Optimierung neuer Materialien für das Wärmemanagement elektronischer Systeme.

Die Lebensdauer elektronischer Systeme wird häufig von deren thermischer Belastung bestimmt. Mit einem optimierten Wärmemanagement lassen sich thermisch kritische Bauelemente gezielt temperieren und die Lebensdauer des gesamten elektronischen Geräts verlängern. Neue Technologien, wie beispielsweise elektrische Antriebe in Kraftfahrzeugen, stellen veränderte Anforderungen an das Wärmemanagement. Daher sind Wärmepfade in komplexen Systemen von der Wärmequelle bis zur Umgebung zu analysieren und zu optimieren. Häufig bildet dabei die Kontaktfläche zwischen sich berührenden Festkörpern den Flaschenhals im Wärmepfad.

Das Steinbeis-Transferzentrum Wärmemanagement in der Elektronik an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Stuttgart und die Behr GmbH & Co. KG haben gemeinsam ein innovatives, hochpräzises System zur Messung von Interfacematerialien entwickelt. Damit lassen sich Materialien bei definiertem Anpressdruck oder definierter Probendicke thermisch charakterisieren. In der Praxis wird beispielsweise in vielen Fällen die Batterie in einem Elektrofahrzeug mit Hilfe einer Kühlplatte temperiert. Entscheidend dabei ist, dass die einzelnen Batteriezellen thermisch gut an die Kühlplatte gekoppelt sind. Dies lässt sich mit einem geeigneten thermischen Interfacematerial zwischen der Batterie und der Kühlplatte erreichen.