Comment la galvanoplastie devient efficace grâce à la numérisation

L'apprentissage de la galvanisation au Fraunhofer IPA sert de démonstrateur et de plateforme d'expérimentation pour la numérisation de la galvanotechnie. © Fraunhofer IPA/Photo : Rainer Bez

Numérisation et durcissement au chrome à partir d'électrolytes chromiques(III) : Ce sont les deux grands thèmes sur lesquels travaillent actuellement les chercheurs du département de galvanoplastie de l'Institut Fraunhofer IPA. Leurs connaissances et développements seront présentés du 4 au 6 juin 2024 lors du salon professionnel SurfaceTechnology GERMANY : Halle 1, stand H16.

Les économies d'énergie et de ressources pourraient être optimisées, les processus de production améliorés et la qualité des produits renforcée – la numérisation de la galvanoplastie rend tout cela possible. Cependant, cela suppose une base de données suffisamment étendue. Une équipe de recherche autour de Peter Schwanzer du département de galvanoplastie de l'Institut Fraunhofer pour la technologie de la production et l'automatisation (IPA) a étudié comment digitaliser ultérieurement les installations et processus de production existants. Le résultat est la « Lerngalvanik ». Elle sert de plateforme de développement et de démonstrateur pour mieux exploiter le potentiel de la digitalisation, développer et tester de nouvelles approches.

La Lerngalvanik est certes trop grande pour être exposée lors de SurfaceTechnology GERMANY. Ce que les chercheurs du Fraunhofer IPA apportent cependant au salon, c'est leur savoir sur la transformation numérique et les expériences qu'ils ont accumulées ces dernières années. Par exemple, ils montrent comment la digitalisation permet de repérer et de mettre en œuvre des mesures d'efficacité énergétique, ou comment déterminer et réduire l'« empreinte carbone du produit ». De plus, ils proposent aux entreprises un « Check de préparation à la digitalisation ». Ils vérifient quels données, par exemple, sont nécessaires pour optimiser la production, établir un bilan climatique ou augmenter l'efficacité énergétique, quelles données sont déjà disponibles et comment combler les lacunes. Dès à présent, il est également possible de réaliser des « Quick Checks », où des idées de projets sont évaluées quant à leur faisabilité.

Une fois la source de données alimentée, il devient possible de l'analyser à l'aide de méthodes d'apprentissage automatique. Par exemple, les chercheurs Stefan Kölle et Peter Schwanzer ont réussi à prévoir, grâce à l'intelligence artificielle, comment l'électrolyte évoluera après quelques heures d'utilisation lors du zincage. Ils ont été soutenus par des collègues du Centre pour l'intelligence cybercognitive du Fraunhofer IPA. Grâce à une telle prévision, la vérification manuelle pourrait à l'avenir être réduite. À la place de tests coûteux, des simulations pourraient montrer comment se comportent les revêtements.

Règlement REACh : Le chrome(III) est la meilleure alternative au chrome(VI)

Concernant l'analyse des alternatives dans le cadre des demandes d'autorisation en cours pour le règlement REACh, les simulations ne fournissent actuellement pas encore de prévisions précises. L'équipe du département de galvanoplastie s'est principalement concentrée ces dernières années sur le chrome(III) comme alternative prometteuse au chrome(VI). Lors de SurfaceTechnology GERMANY, ils montreront le potentiel de la durcissement au chrome à partir d'électrolytes trivalents, mais aussi les limites actuelles.

Électrolyseurs : revêtus d’un des éléments les plus rares au monde

De plus, l'équipe de recherche du Fraunhofer IPA présentera lors du salon des revêtements en iridium produits électrochimiquement pour une utilisation future dans les électrolyseurs, nécessaires à la production d'hydrogène. L’iridium, avec une quantité annuelle de seulement quelques tonnes, fait partie des éléments les plus rares et est donc très coûteux. Dans le cadre du projet de recherche « Catalyseurs anodiques à réduction d’iridium pour l’électrolyse de l’eau PEM » (IREKA), des scientifiques du Fraunhofer IPA et de l’Institut Leibniz de catalyse cherchent des moyens de réduire au minimum la consommation d’iridium. Des premiers résultats prometteurs sont déjà disponibles.

Forum spécialisé : conférences sur la digitalisation et l'efficacité énergétique

Les thèmes principaux du Fraunhofer IPA se reflètent également dans le forum spécialisé. Ainsi, Peter Schwanzer parlera le 4 juin à 15h de « Galvanoplastie digitalisée et utilisation des données ». Le lendemain, le 5 juin à 14h20, Stefan Kölle présentera ses résultats de recherche dans sa conférence « Vers la neutralité climatique – la galvanoplastie à haute efficacité énergétique ».

Prix de la technologie de surface de Stuttgart « DIE OBERFLÄCHE » : qui a gagné ?

Le jury est encore en délibération, mais le 4 juin, les gagnants seront annoncés : cette année encore, le prix de la technologie de surface de Stuttgart « DIE OBERFLÄCHE » sera décerné lors de SurfaceTechnology GERMANY. Depuis 2012, cette distinction récompense des applications et technologies innovantes dans toutes les disciplines de la technologie de surface. Jusqu'au 8 avril, des particuliers et des organisations ont été invités à postuler. Ensuite, le jury composé de trois membres sélectionne parmi toutes les candidatures les cinq meilleures, puis, le 4 juin à partir de 13h, lors du forum spécialisé, désignera les trois lauréats.