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One Step Modification of Space-Integrated Systems

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CoBlast SolarPrime, eine umweltfreundliche alternative Grundierung für Metallstrukturen von Raumfahrzeugen

Ein EU-finanziertes Projekt präsentierte eine patentierte Technologie zur Oberflächenbehandlung, die der Raumfahrtindustrie die Möglichkeit bietet, die Leistung, Funktion und den Wert von Metallen neu zu definieren. Das Verfahren, das den Namen CoBlast SolarPrime trägt, kann die Chemie von Metalloberflächen wirksam verändern, ohne dass dabei schädliche Stoffe eingesetzt werden.

Klimawandel und Umwelt
Weltraum

Haftmittel werden im Raumfahrtsektor umfassend eingesetzt, wo sie Nieten, Schrauben und Schweißnähte ersetzen. Sie sehen nicht nur schöner aus, sondern bieten auch eine bessere Stressverteilung über Verbindungsstücke, versteifen Strukturen und tragen zur Gewichtsreduzierung bei. Bei herkömmlichen Haftverfahren kommen nasschemische Oberflächenbehandlungen zum Einsatz, die häufig Chromate oder andere gefährliche Stoffe enthalten. Chromate gehören einer Klasse von Giftstoffen an, die in Beschichtungen verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass sie für die menschliche Gesundheit äußerst schädlich sind. Die EU implementiert derzeit die Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH), um die Verwendung dieser Chemikalien zu reduzieren. Hier kommt das EU-finanzierte Projekt OSMOSIS ins Spiel. „Durch die Verwendung der patentierten CoBlast-Technologie von ENBIO bietet OSMOSIS neue Beschichtungen mit außergewöhnlicher Haftfähigkeit auf einer Vielzahl von Substraten wie Titan, Aluminium und Stahl“, merkt Projektingenieur Lorcán Byrne an. CoBlast ist ein umweltfreundliches, trockenes Verfahren, das nicht auf schädlichen Nasschemikalien wie Chromaten beruht. Die Technologie hat sich im Weltraum schon verdient gemacht und hat erfolgskritische Probleme für die Europäische Weltraumorganisation gelöst. ENBIO hat dieses Verfahren nun abgewandelt, sodass eine direkte Grundierung mit dem Metall eine Verbindung mit exzellenter Haftfähigkeit herstellt.

Einstufiges Verfahren zur Metallverarbeitung

Dank CoBlast fällt nicht nur die Verwendung gefährlicher Chemikalien weg, sondern die Oberflächenbehandlung wird außerdem zu einem einfachen, einstufigen Verfahren, wodurch sich die Zykluszeit in der Fabrikhalle verringert. Dabei wird eine herkömmliche Sand-/Mikrostrahlanlage verwendet, um die natürliche Oxidschicht des Metalls zu entfernen, die dann mit der gewünschten funktionellen Beschichtung ersetzt wird. Schleif- und Beschichtungspulver werden gleichzeitig aus einer einzigen Düse auf die Metalloberfläche gestrahlt. Das Schleifmittel raut das Substrat auf, wodurch aktive chemische Bindungen freigesetzt werden, an die sich die beschichteten Partikel anhaften, bevor sich erneut eine Oxidschicht bilden kann. Die inerte Beschaffenheit des Schleifmittels gewährleistet, dass es nicht einfach chemische Bindungen bilden kann, sodass das Ergebnis dieses Verfahrens eine Beschichtung mit ausgezeichnetem Deckvermögen ist, bei der wenig oder kein Schleifmittel an der Oberfläche verbleibt oder in das Substrat eingebunden ist. Das Niveau der Einbindung von Beschichtung und Substrat, das mit diesem Verfahren erzielt wird, geht weit über das Ergebnis der meisten Beschichtungsmethoden hinaus. Beschichtungen von CoBlast integrieren sich außerordentlich gut selbst mit Substraten, die normalerweise eine geringe Haftfähigkeit aufweisen, dank der gleichzeitigen Aufrauhung, der chemischen Aktivierung und der Beschichtung. Außerdem können sie auf beinahe jede Substratgeometrie angewendet werden, da die Düse einfach auf herkömmliche Industrieroboter und andere automatisierte Maschinen aufgesetzt werden kann. Das Sichtlinienverfahren ermöglicht bequemes Abdecken unbeschichteter Bereiche.

Zentimeterweise auf das Weltall zu

Das Hauptziel von OSMOSIS war es, eine kommerziell tragfähige Chromat-freie haftfähige Grundierung auf den europäischen Weltraummarkt zu bringen. Es hat sich gezeigt, dass die Technologie Alternativen mit Chromat unter einem breiten Spektrum an Bedingungen in puncto Belastbarkeit gleichkommt oder übersteigt. Durch Haftmittel verbundene Metallverbindungen wiesen eine vergleichbare Wahrung der Belastbarkeit auf, nachdem sie Temperaturwechsel, Feuchtigkeit oder anderen korrosiven Bedingungen ausgesetzt waren. Die Technologie befindet sich derzeit in den letzten Etappen für die Qualifizierung: Die Flugerprobung ist noch für dieses Jahr an Bord des EIRSAT-1, Irlands erstem autonomen Satelliten, geplant.

Schlüsselbegriffe

OSMOSIS, Beschichtung, Weltraum, CoBlast, Substrat, Chromat, Schleifmittel, Oberflächenbehandlung, Haftmittel, ENBIO, Grundierung

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