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Mit einer umfassenden Erweiterung seiner Forschungsinfrastruktur etabliert das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST eine neue Plattform für die lokale elektrochemische Oberflächenbearbeitung. Die Kombination aus bewährten galvanischen Verfahren mit innovativen Technologien wie dem Electrochemical Jet Processing (EJP) und intelligenter Robotik ermöglicht eine präzise, ressourceneffiziente Bearbeitung komplexer Werkstücke. Damit schafft das Institut neue Möglichkeiten für Branchen wie die Elektronik, Energietechnik, die Medizintechnik sowie die Luft- und Raumfahrt.
Galvanische Beschichtungen sind für zahlreiche Zukunftstechnologien unverzichtbar. Sie verleihen Bauteilen gezielt funktionale Eigenschaften, verbessern deren Beständigkeit und Leistungsfähigkeit und tragen durch eine längere Nutzungsdauer zur Einsparung von Ressourcen sowie zur Reduktion von CO₂-Emissionen bei. Vor diesem Hintergrund entwickelt das Fraunhofer IST elektrochemische Fertigungstechnologien gezielt weiter und verbindet etablierte galvanische Verfahren mit selektiven Ansätzen der Oberflächenbearbeitung.
Erweiterung für die nächste Generation elektrochemischer Fertigung
Herzstück der Anlagenerweiterung ist die neue Electrochemical Jet Processing (EJP)-Plattform, die verschiedene selektive elektrochemische Verfahren zur lokalen Bearbeitung und Funktionalisierung von Oberflächen bündelt. Dazu gehören das Electrochemical Jet Machining (EJM) für die berührungslose, mikrometergenaue Materialbearbeitung sowie das Electrochemical Jet Deposition (EJD) für die lokale Abscheidung funktionaler Schichten. So lassen sich Oberflächen gezielt strukturieren, glätten, reparieren oder beschichten.
Im Gegensatz zu klassischen galvanischen Verfahren, bei denen komplette Bauteile in Prozessbädern behandelt werden, arbeitet die EJP-Plattform mit einem beweglichen elektrochemischen Strahl, der nur dort wirkt, wo tatsächlich Material bearbeitet oder Schichten erzeugt werden sollen. Dadurch können perspektivisch selbst komplexe oder großdimensionierte Komponenten flexibel bearbeitet werden. Einschränkungen durch die Abmessungen der Prozessbäder oder eventualer Maskierungs- und Demaskierungsschritte entfallen. Gleichzeitig wird der Einsatz von Chemikalien, Energie und Rohstoffen als auch die Entstehung von Abfall minimiert.
Intelligente Prozessführung für komplexe Bauteilgeometrien
Ergänzt wird die Plattform durch eine moderne Robotik- und Automatisierungsinfrastruktur. Neben hochpräzisen Industrierobotern kommen autonome mobile Roboter (AMR) zum Einsatz, die Material- und Werkzeuglogistik flexibel unterstützen und sich selbstständig in ihrer Umgebung orientieren. Dadurch entstehen hochpräzise und reproduzierbare Prozesse, die sich an unterschiedliche Bauteilgeometrien anpassen und in automatisierte Fertigungsketten integrieren lassen.
»Mit unserem neuen Anlagenaufbau verbinden wir selektive elektrochemische Verfahren und Robotik zu einem Gesamtsystem. Anders als bei klassischen Anlagen passt sich der Prozess dabei an das Bauteil und seine Anforderungen an – nicht umgekehrt«, erklärt Rowena Duckstein, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer IST.
Vielfältige Anwendungen für Hightech-Branchen
Die neue Anlagentechnik ist überall dort relevant, wo höchste Präzision, Flexibilität und Nachhaltigkeit gefragt sind. Sie ermöglicht beispielweise die materialschonende Herstellung von Mikrostrukturen mit hohen Abscheideraten sowie die gezieltere Befüllung und damit bessere Beschichtung von z.B. Mikro-Bohrungen. Durch die lokale Abscheidung kann dabei auf Schablonen und Maskierungen verzichtet werden.
Blick in die Zukunft
Künftig soll die EJP-Plattform noch enger mit Robotik, Sensorik und datengetriebenen Steuerungsverfahren verknüpft werden. Ziel ist ein lernfähiges Fertigungssystem, das Prozesse kontinuierlich optimiert und Ressourcenverbrauch sowie Ausschuss reduziert. Damit schafft das Fraunhofer IST die Grundlage für adaptive Fertigungskonzepte, die lokale elektrochemische Verfahren flexibel in industrielle Produktionslinien integrieren und neue Möglichkeiten für Mikrobearbeitung, Reparaturprozesse sowie funktionalisierte Oberflächen eröffnen.
»Unser Ziel ist es, eine Technologieplattform weiterzuentwickeln, die nicht nur aktuelle in-dustrielle Anforderungen erfüllt, sondern aktiv neue Standards setzt – präziser, nachhaltiger und anwendungsnäher als bestehende Lösungen«, fasst Duckstein zusammen.
https://www.ist.fraunhofer.de/de/presse-publikationen/2026/neue-plattform-fuer-s...
Desktop Jet der Firma TextureJet für Electrochemical Jet Machining (EJM) im Rahmen der Electrochemic ...
Source: Fraunhofer IST
Copyright: Fraunhofer IST
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars, Students, all interested persons
Chemistry, Energy, Information technology, Materials sciences, Physics / astronomy
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Transfer of Science or Research
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