A soldagem ainda é a técnica padrão para unir metais. Contudo, este laborioso processo realizado em altas temperaturas não é adequado para todas as aplicações. Agora, uma equipe de pesquisa do grupo de trabalho "Nanomateriais funcionais" da Universidade de Kiel, junto com a empresa Phi-Stone AG de Kiel, desenvolveu uma alternativa versátil aos processos convencionais de soldagem e colagem. Com base em um processo de gravação especial, permite que o alumínio e as ligas de alumínio sejam unidos entre si, bem como com polímeros, formando uma junta durável e forte. Eles apresentarão o protótipo de uma unidade de união móvel no Hannover Messe (23 a 27 de abril). Eles planejam iniciar a produção em massa no futuro, após feedback dos clientes.

Ao soldar, os componentes são unidos derretendo-os localmente no ponto de conexão. Contudo, as altas temperaturas necessárias para isso influenciam o material na chamada zona afetada pelo calor, causando mudanças estruturais, bem como ópticas. Também requer precauções especiais de segurança e pessoal devidamente qualificado. Em contraste, o processo desenvolvido pelo grupo de pesquisa da Universidade de Kiel liderado pelo professor Rainer Adelung não só poupa os materiais a serem reunidos, mas também é mais fácil e flexível de usar, mesmo em locais de difícil acesso, como cantos ou de cabeça para baixo no teto. Em apenas alguns minutos, metais podem ser permanentemente conectados uns com os outros, mas também com polímeros.

A equipe prevê áreas de aplicação, como navio, produção de aeronaves ou veículos. O processo é particularmente adequado para posteriormente anexar componentes em construções existentes, por exemplo, no interior de navios ou carros, explicou Adelung sobre as possíveis aplicações. “As altas temperaturas da soldagem vão destruir superfícies que já foram tratadas e pintadas, por exemplo. Nosso processo, por outro lado, trabalha à temperatura ambiente sem medidas de proteção especiais, "disse Adelung.

Para ser capaz de conectar metais, a equipe de pesquisa de Kiel usa seu processo de "escultura em nanoescala" para tornar a superfície áspera com um procedimento preciso de corrosão eletroquímica, de modo que uma multa, estrutura de gancho retangular é criada no nível do micrômetro. Quando duas dessas superfícies tratadas são travadas usando um adesivo, cria-se uma junta forte que é muito difícil de quebrar.

"Se alguma coisa quebrar, então, talvez o adesivo real ou o próprio material, mas não o ponto de conexão ", disse Ingo Paulowicz, membro do conselho da Phi-Stone AG. "O processo de escultura em nanoescala, portanto, abre possibilidades completamente novas no campo da tecnologia de união, mas também combinações inteiramente novas de materiais, como o alumínio com cobre ou com silicone. Isso pode ser interessante para a tecnologia médica, por exemplo, "adicionou Adelung.

Para usar este processo de união na indústria, a equipe da Kiel University e a Phi-Stone AG desenvolveram um protótipo móvel e fácil de usar chamado "Metalangelo". Usando células de gravação personalizadas produzidas por impressão 3-D, superfícies de metal podem ser processadas com precisão em temperatura ambiente. Junto com seus primeiros clientes, eles querem incluir os requisitos do cliente e desenvolver o protótipo para estar pronto para o mercado. Duas patentes já foram registradas a esse respeito. O nome do protótipo faz referência ao escultor renascentista Michelangelo, e enfatiza o princípio básico do novo processo:a modificação direcionada de superfícies - no caso da equipe de pesquisa de Kiel, Contudo, metal em vez de mármore.