VON DER NANOVIELFALT ZUM WIRTSCHAFTLICH UMSETZBAREN PRODUKT
Dr. Harald Jenny, SICOA AG 30. Mai 2008 29.05.2008
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VON DER THEORIE IN DIE PRAXIS
Die Kommerzialisierung innovativer Ideen ist an und für sich schon ein langer Weg. Dies gilt umso mehr für Produkte, welche neuartige Mikro- und NanotechnologieKomponenten enthalten, weil dadurch der anspruchsvolle Produktentwicklungsprozess weiter erschwert wird.
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VON DER THEORIE IN DIE PRAXIS Dieser Prozess soll anhand von 2 erfolgreichen Beispielen erläutert werden: ALOK, die superharte Mikrooberfläche SWISS PLY, die Verbund-Innovation ohne Grenzen
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BEISPIEL 1: ALOK DIE SUPERHARTE MIKROOBERFLÄCHE
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Innovation
Technologischer Vor-Sprung im Bereich der Leichtmetallindustrie durch: Plasmachemische
Oxidation Technische Keramik Umwandlung der Oberfläche des Nichteisenmetalls
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Stärken der Innovation Härte Verschleissschutz Korrosionsschutz Elektrische Isolierung Temperaturbeständigkeit Umweltverträglichkeit
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Zum Verfahren Wachstum an der Metalloberfläche in identischer Stärke nach innen und aussen. Schichtdicken-Wachstum von 30 – 150 µm Prozessdauer 45-90 min Schichtoberfläche durchsetzt mit mikroskopischen Poren - rauh Nach Abtragung der oberen 25% homogene, harte Schicht
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Aufbau 4 3
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Aluminium-Substrat 1 2 3 4
ursprüngliche Metalloberfläche Gesamte ALOK-Schicht = Oxidkeramik Al2O3 Äussere, homogene ALOK-Schicht Äussere, poröse ALOK-Schicht
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Eigenschaften
Rekordverdächtige Oberflächenhärte Vickershärte
bis 2750 HV
Verschleissfestigkeit 4
x grösser als Hartanodisierung 3 x höher als Wälzlagerstahl
Biegfestigkeit >
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350N/mm2 bei 20 – 1000 °C 9
Eigenschaften
Niedriger Reibungskoeffizient Schmiermittelfrei
Hohe Dauerschwingfestigkeit Korrosionsbeständigkeit
Widerstandsfähig
gegen Gase wie Chlor
Guter Haftgrund für Lacke Perfekte
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Schichthaftung 10
Eigenschaften
Temperaturbeständigkeit Bis
2000 °C kurzzeitig Bis 500 °C Dauerbeanspruchung Hohe Temperaturwechselfestigkeit
Wärmeleitfähigkeit Sehr
klein – thermische Sperrschicht
Elektrische Isolierung 1000
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V bei 80 µm Schicht 11
Eigenschaften
Hohe Umweltverträglichkeit Keine
gefährliche oder giftige Abfälle
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Anwendungen
Gleitlager Dichtungen Chem. Industrie Elektronik Medizintechnik Vakuumtechnik Haushaltsgeräte
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Luftfahrt Weltraumtechnik Antriebstechnik Motorenbau Turbinen Werkzeuge Waffen
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BEISPIEL 2: SWISS-PLY VERBUND-INNOVATION OHNE GRENZEN
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VERBUNDPLATTIERUNG
Grundwerkstoff ist Aluminium mit beliebigen Auflagen: Stahl Edelstahl Titan Nickel-Legierungen Kupfer
Auflagen ein- oder beidseitig Qualität und Dicke jeder Schicht variabel Oberflächen-Nanofunktionalität nach Mass
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INTERN-VERTRAULICH
Funktionalität der OF
Einsatzbereich Sanitäreinrichtungen: Fliesen, Badewannen, Duschtassen, Waschbecken, Armaturen aus Edelstahl und Chrom, Duschkabinen, WCBrillen, Badezimmermöbel
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INTERN-VERTRAULICH
Funktionalität der OF Einsatzbereiche Sanitäreinrichtungen: Armaturen, Seifen– und Papierspender, Blenden, Türen Küchen- und Haushaltsgeräte: Edelstahlspülen, Dunstabzugshauben, Herdblenden, Küchengeräte (Kühlschränke, Küchenmaschinen u.ä.) Gebäudeeinrichtungen: Türen, Tore, Klinken, Aufzüge, Briefkästen, Wandverkleidungen, Türsprechanlagen Metallschränke und -möbel
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INTERN-VERTRAULICH
Funktionalität der OF Einsatzbereiche Fassaden Motorteile Fahrzeugbereich Industrieanlagen Bauindustrie Maschinen/Anlagenbau
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Der Verbundstoff ist molekular vakuumdicht lässt
sich tiefziehen lässt sich kaltverformen schweissen rezyklierbar
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Produkte-Ideen weit über die Grenzen konventioneller Werkstoffe hinaus: Gewichteinsparung hohe Hitzebeständigkeit hohe Korrosionsbeständigkeit Hydrophob, Selbstreinigend, antibakteriell bessere thermische Leitfähigkeit bessere elektrische Fähigkeit höhere Festigkeit bei geringerem Gewicht 29.05.2008
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Anwendungsbeispiele Maschinenbau Anlagenbau IT-Industrie Gastronomie Elektrogeräte Luftfahrt Autoindustrie
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Konstruktionsteile Tische, Abdeckungen Kühlelemente, Komponenten Grill- und Bratplatten Heizelemente Hitzeschilder, Komponenten Funktionsteile, Stossfänger
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Schifffahrt Chemie Galvanik Medizin Druckindustrie Kühltechnik
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Verbindungselemente Wärmetauscherplatten Anoden für Beschichtungen Röntgengeräte, Komponenten Press- und Prägeplatten Kühlplatten, Elemente
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Abmessungen Dicken: 1- 25 mm Breiten: bis 1000 mm Längen:bis 3000 mm
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Formate / Zuschnitte Bleche Platten Formzuschnitte Ronden Systemkomponenten Bearbeitungen
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Kontakt
SICOA AG Herrenacker 15 CH - 8200 Schaffhausen Phone: +41 52 625 92 64 Fax: +41 52 625 92 66 Mail:
[email protected] [email protected] [email protected]
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Das Innovations-Netzwerk der Schweizer KMU für Aluminium
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Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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