Jak technika galwaniczna staje się wydajniejsza dzięki cyfryzacji

Lern-Galvanik am Fraunhofer IPA dient als Demonstrator und Versuchsplattform für die Digitalisierung der Galvanotechnik. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Cyfryzacja i hartchromowanie z elektrolitów chromowych (III): To są dwa główne tematy, z którymi obecnie zajmują się naukowcy z działu Galwanotechniki w Fraunhofer IPA. Ich odkrycia i rozwój zaprezentują na targach SurfaceTechnology GERMANY w dniach od 4 do 6 czerwca 2024: Hala 1, stoisko H16.

Energia i zasoby mogłyby być wykorzystywane efektywniej, procesy produkcyjne zoptymalizowane, a jakość produktów podniesiona – cyfryzacja galwanotechniki umożliwia wszystko to. Warunkiem jest jednak wystarczająco szeroka baza danych. Jak można później cyfryzować istniejące linie produkcyjne i procesy, zbadał zespół badawczy pod kierownictwem Petera Schwanzera z działu Galwanotechniki w Instytucie Fraunhofer IPA ds. Produkcji i Automatyzacji. Powstała w ten sposób tak zwana „Lerngalvanik”. Służy ona jako platforma rozwojowa i demonstrator, aby lepiej wykorzystać potencjały, jakie daje cyfryzacja, rozwijać i testować nowe podejścia.

Oczywiście Lerngalvanik jest zbyt duża, aby wystawiać ją na SurfaceTechnology GERMANY. To, co naukowcy z Fraunhofer IPA przyniosą na targi, to ich wiedza na temat cyfrowej transformacji oraz doświadczenia, które zdobyli w ostatnich latach. Na przykład pokazują, jak dzięki cyfryzacji można rozpoznawać i wdrażać działania na rzecz efektywności energetycznej, lub jak można określić i zmniejszyć „Product Carbon Footprint”. Ponadto oferują przedsiębiorstwom „Check gotowości do cyfryzacji”. Sprawdzają, jakie dane są potrzebne na przykład do optymalizacji produkcji, sporządzania bilansu klimatycznego lub zwiększenia efektywności energetycznej, które dane już są dostępne i jak można zebrać brakujące. Od teraz dostępne są także tzw. „Quick Checks”, podczas których można sprawdzić wykonalność pomysłów projektowych.

Gdy źródło danych zaczyna działać, można je analizować za pomocą metod uczenia maszynowego. Na przykład naukowcy Stefan Kölle i Peter Schwanzer zdołali przewidzieć, jak zmieni się elektrolit podczas cynkowania po kilku godzinach użytkowania, korzystając z sztucznej inteligencji. W tym procesie wspierali ich koledzy z Centrum Cyber Cognitive Intelligence w Fraunhofer IPA. Dzięki takim prognozom w przyszłości można będzie ograniczyć ręczną kontrolę, zamiast kosztownych testów, symulacje pokażą, jak zachowają się powłoki.

Rozporządzenie REACh: Chrom(III) jest najlepszą alternatywą dla Chromu(VI)

Jeśli chodzi o analizę alternatyw w trwających wnioskach o autoryzację zgodnie z rozporządzeniem REACh, to symulacje obecnie jeszcze nie dają dokładnych prognoz. Zespół z działu Galwanotechniki od kilku lat skupia się głównie na chromie(III) jako najbardziej obiecującej alternatywie dla chromu(VI). Na SurfaceTechnology GERMANY pokażą, jakie możliwości daje hartowanie chromem z trójwartościowych elektrolitów, ale także, jakie ograniczenia jeszcze istnieją.

Elektrolizery: pokryte jednym z najrzadszych pierwiastków na świecie

Badacze z Fraunhofer IPA pokażą na targach elektrochemicznie wytwarzane powłoki irydowe do przyszłego zastosowania w elektrolizerach, które są potrzebne do produkcji wodoru. Iryd należy do najrzadszych pierwiastków na świecie, z roczną produkcją kilku ton, i jest odpowiednio drogi. W ramach projektu badawczego „Iridium-reduzierte Anodenkatalysatoren für die PEM-Wasserelektrolyse” (IREKA) naukowcy z Fraunhofer IPA i Leibniz-Institut für Katalyse poszukują sposobów, jak zminimalizować zapotrzebowanie na iryd. Już dostępne są pierwsze obiecujące wyniki.

Forum branżowe: prelekcje o cyfryzacji i efektywności energetycznej

Tematyka Fraunhofer IPA znajduje odzwierciedlenie także w forum branżowym. 4 czerwca o godzinie 15:00 Peter Schwanzer wygłosi prelekcję „Zdigitalizowana galwanotechnika i wykorzystanie danych”. Natomiast 5 czerwca o 14:20 Stefan Kölle przedstawi swoje wyniki badań w referacie „Na drodze do neutralności klimatycznej – efektywna energetycznie galwanizacja”.

Stuttgarcki Nagroda za techniki powierzchniowe „DIE OBERFLÄCHE”: kto zwyciężył?

Obecnie trwa obrady jury, a 4 czerwca zostaną ogłoszeni zwycięzcy: również w tym roku na SurfaceTechnology GERMANY przyznana zostanie nagroda za techniki powierzchniowe z Stuttgartu – „DIE OBERFLÄCHE”. Od 2012 roku wyróżnia ona innowacyjne zastosowania i technologie we wszystkich dziedzinach techniki powierzchni. Do 8 kwietnia można było zgłaszać kandydatów do nagrody. Teraz trzyosobowe jury spośród wszystkich zgłoszeń wyłoni pięć najlepszych, a następnie 4 czerwca od godziny 13:00 w forum branżowym ogłosi trzech laureatów.