Jak se galvanotechnika stává efektivnější díky digitalizaci

Učební galvanizace na Fraunhofer IPA slouží jako demonstrační a experimentální platforma pro digitalizaci galvanotechniky. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Digitalizace a tvrdé chromování z chromových elektrolytů třídy III: To jsou dvě hlavní témata, kterým se v současnosti věnují vědkyně a vědci z oddělení galvanotechniky na Fraunhofer IPA. Jejich poznatky a vývoj představí od 4. do 6. června 2024 na odborném veletrhu SurfaceTechnology GERMANY: hala 1, stánek H16.

Energetické a zdrojové možnosti by mohly být využívány efektivněji, výrobní procesy optimalizovány a kvalita produktů zvýšena – digitalizace galvanotechniky umožňuje všechno toto. Podmínkou je však dostatečně široká datová základna. Jak lze stávající výrobní zařízení a procesy dodatečně digitalizovat, zkoumala výzkumná skupina kolem Petera Schwanzera z oddělení galvanotechniky na Fraunhofer Institute for Production Technology and Automation IPA. Vznikla tak tzv. „Lerngalvanika“. Slouží jako vývojová platforma a demonstrátor, aby bylo možné lépe využít potenciály, které digitalizace odhalila, vyvíjet a ověřovat nové přístupy.

Samotná Lerngalvanika je však příliš velká na to, aby byla vystavena na SurfaceTechnology GERMANY. To, co vědkyně a vědci z Fraunhofer IPA na veletrh přinesou, je jejich znalost digitální transformace a zkušenosti, které s ní získali v posledních letech. Ukazují například, jak lze pomocí digitalizace identifikovat a realizovat opatření na zvýšení energetické účinnosti nebo jak určit a snížit „Product Carbon Footprint“. Dále nabízejí firmám „Readiness Check Digitalization“. Při něm zkoumají, jaká data jsou například potřebná pro optimalizaci výroby, tvorbu klimatické bilance nebo zvýšení energetické účinnosti, jaká data již existují a jak lze chybějící data zaznamenat. Od nynějška jsou také možné tzv. „Quick Checks“, při nichž jsou projektové nápady ověřovány z hlediska jejich realizovatelnosti.

Jakmile se zdroj dat rozproudí, je možné je analyzovat pomocí strojového učení. Například vědci Stefan Kölle a Peter Schwanzer díky umělé inteligenci předpověděli, jak se elektrolyt při zinkování po několika hodinách používání změní. Podporovali je při tom kolegové z Centra pro kyber-kognitivní inteligenci na Fraunhofer IPA. Taková předpověď má v budoucnu umožnit snížit manuální kontrolu. Místo nákladných testů by mohly ukázat simulace, jak se chovají povlaky.

Nařízení REACh: Chrom(III) je nejlepší alternativou k chromu(VI)

Co se však týče analýzy alternativ v aktuálních žádostech o autorizaci podle nařízení REACh, tak simulace zatím neposkytují přesné prognózy. Tým z oddělení galvanotechniky se v posledních letech převážně zaměřil na chrom(III) jako nejperspektivnější alternativu k chromu(VI). Na SurfaceTechnology GERMANY ukážou, jaké potenciály má tvrdé chromování z trojvalentních elektrolytů, ale také jaké hranice jsou v současnosti ještě překonatelné.

Elektrolyzéry: Potažené jedním z nejvzácnějších prvků vůbec

Výzkumný tým z Fraunhofer IPA na veletrhu představí také elektrochemicky vyráběné iridiové povlaky pro budoucí použití v elektrolyzérech, které jsou potřebné pro výrobu vodíku. Iridium patří s ročním množstvím pouze několika tun k nejvzácnějším prvkům vůbec a je proto drahé. Ve výzkumném projektu „Iridium-reduzované anodové katalyzátory pro PEM vodíkovou elektrolyzu“ (IREKA) hledají vědci z Fraunhofer IPA a Leibniz-Institut für Katalyse způsoby, jak minimalizovat potřebu iridia. Již jsou k dispozici první slibné výsledky.

Odborné fórum: Přednášky o digitalizaci a energetické účinnosti

Hlavní témata výzkumu Fraunhofer IPA se odrážejí také v odborném fóru. Tak například Peter Schwanzer 4. června v 15:00 hodin přednese přednášku „Digitalizovaná galvanotechnika a využití dat“. O den později, 5. června v 14:20 hodin, představí Stefan Kölle ve své přednášce „Na cestě k klimatické neutralitě – energeticky efektivní galvanika“ své výzkumné výsledky.

Cena za povrchovou techniku ve Stuttgartu „DIE OBERFLÄCHE“: Kdo ji získal?

Momentálně ještě zasedá porota, vítězové budou oznámeni 4. června: I letos bude na SurfaceTechnology GERMANY udělena cena za povrchovou techniku ve Stuttgartu „DIE OBERFLÄCHE“. Touto oceněním jsou od roku 2012 oceňovány inovativní aplikace a technologie ve všech disciplínách povrchové techniky. Do 8. dubna mohly jednotlivci a organizace podávat přihlášky. Nyní třístupňová porota vybírá z přihlášek pět nejlepších, které následně 4. června od 13:00 hodin v odborném fóru vyhlásí tři vítěze.