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PFAS-frei per Laser

Forscher schaffen funktionelle Beschichtungen ohne PFAS mittels Laser

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Fraunhofer IWM
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik

PFAS-freie Dichtungen für wasserbasierte Schmiermittel

Und im Rahmen des Projekts „pureWaterSeal“ entwickeln Forscher vom Fraunhofer ILT und vom Fraunhofer IWM (Institut für Werkstoffmechanik) nachhaltige Dichtungen, die ohne PFAS auskommen und sich dabei auch noch mit wasserbasierten Schmiermitteln vertragen, wie es dazu heißt. Damit setze das Team zugleich bei zwei Umweltproblemen an. Denn PFAS reichern sich sonst dauerhaft in der Umwelt an, während ölhaltige Schmierstoffe Böden und Gewässer belasten. Allein in Deutschland werden jährlich rund eine Million Tonnen ölhaltiger Schmierstoffe verbraucht, sagen die Beteiligten. Und ein einziger Liter könne bis zu einer Million Liter Grundwasser verseuchen. Von den Schäden, bis er im Grundwasser angelangt ist, ganz zu schweigen.

Die ersten PFAS-freien Produkte sind in der Praxis angekommen

Die Kollegen vom IMW entwickelten deshalb diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtungen (Diamond like carbon = DLC), die für PFAS-freie Kunststoffkomponenten ausgelegt sind. Und das ILT-Team strukturierte die Beschichtung anschließend mit dem Laser und baute dadurch innere Spannungen und mechanische Belastungen lokal ab – ohne die Stabilität der gesamten Schicht zu beeinträchtigen, wie man betont. Gleichzeitig senke die Kombination aus Beschichtung und Laserstrukturierung die Reibung, erhöhe die Verschleißfestigkeit und verlängere so die Lebensdauer der Dichtungen. Erste Prototypen arbeiteten bereits in Pumpen von Geothermiekraftwerken. Gemeinsam mit Industriepartnern passen die Forscher die Dichtungen nun an weitere Einsatzfelder an. Darunter Anwendungen in Pkw, Schiffsschrauben, Windrädern und Erntemaschinen. Parallel bereitet man auch die Übertragung auf größere Anlagen und industrielle Stückzahlen vor.

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