Verbundprojekt: Lokale Oberflächenfunktionalisierung mit Jet-Plasmaelektrolytischem Polieren (Jet-PeP); Teilprojekt: Simulationsbasierte Gestaltung sowie experimentelle Realisierung des Jet-PeP Prozesses

Die Oberflächenbearbeitung ist aus zahlreichen Hochtechnologiebranchen nicht mehr wegzudenken. In medizintechnischen Anwendungen existieren beispielsweise spezielle Forderungen wie Biokompatibilität oder Verringerung von Bakterienwachstum, die mit geeigneten Oberflächen erfüllt werden können. Eine umweltfreundliche Technologie für die Oberflächenmodifikation stellt das Plasmaelektrolytische Polieren dar. Durch überlagerte elektrische und chemische Prozesse erfolgt eine Glättung der Bauteiloberfläche. Somit können im Tauchverfahren auch komplizierte Bauteile effizient bearbeitet werden. Zukünftig muss die Oberflächenbearbeitung jedoch auch in ausgewählten Bereichen mit unterschiedlicher Güte ausgeführt werden können, was aufgrund der äußerst kompliziert geformten Bauteile aktuell eine enorme Herausforderung darstellt. Das Ziel des Verbundprojektes Jet-PeP ist, das Plasmapolieren selektiv auf Bauteiloberflächen einsetzbar zu machen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der innovativen Anlagentechnik zur räumlichen Führung des Plasmas mit einer speziellen Hochleistungsenergiequelle. Das Ziel des Teilprojekts "Simulationsbasierte Gestaltung sowie experimentelle Realisierung des Jet-PeP Prozesses" besteht in der Entwicklung und experimentellen Erprobung des strahlgeführten Prozessprinzips. Die Gestaltung bzw. Konzeption der Anlage wird dazu zunächst durch multiphysikalische Simulationen unterstützt, bei denen das Bauteil-, Werkstoff- und Plasmaverhalten betrachtet wird. Die Technische Universität Chemnitz wird schließlich den mechanischen Aufbau sowie die steuerungstechnische Integration der Prozessenergiequelle vornehmen. Durch die Messung und Analyse chemischer und elektrischer Parameter an der entstehenden Anlage werden Erkenntnisse zur Wirkung und Ausdehnung des Plasmas erworben. Diese sind für die Beherrschung des Prozesses und die Überführung der Technologie in die industrielle Anwendung, die im Fokus der beteiligten Industriepartner steht, von entscheidender Bedeutung.