HomeNewsletterAboSpringer Automotive MediaMediadatenKontakt

Home > Aktuell > Nachrichten

Neues Modul zur Simulation von Verschleiß- und Korrosionsbeschichtungen

Das neue Erweiterungsmodul der Simulationssoftware Comsol Multiphysics ermöglicht unter anderem die Modellierung und Simulation von Galvanisierungen für Prozesse wie Kupfer- und Goldgalvanisierung in der Elektronikindustrie. Es wurde Electrodeposition Modul genannt und kürzlich vom Unternehmen veröffentlicht. Zudem macht es für Ingenieure die Modellierung und Simulation von Beschichtungen mechanischer Bauteile für Verschleiß- und Korrosionsschutz, dekorativen Beschichtungen wie Chrom- und Nickelbeschichtung von Automobilkomponenten sowie der Galvanoformung dünner und komplex hergestellter Bauteile möglich.

"Das Electrodeposition Modul ermöglicht die präzise Beschreibung von Elektrochemie, Wärmeübertragung und Strömungen in elektrochemischen Zellen in der Galvanotechnik", erklärt Dr. Henrik Ekstrom, Technical Program Manager für elektrochemische Anwendungen bei Comsol. "Mit diesem Werkzeug können die Entwickler realistische Simulationsläufe galvanotechnischer Prozesse vom Mikrobereich bis hin zu großtechnischen Anlagen durchführen."

Mit dem neuen Modul sollen realistische Simulationen für die Untersuchung des Einflusses von Zellen- und Elektrodengeometrie, chemischer Verfahrenstechnik, Materialkennwerte und Betriebsbedingungen durchgeführt werden können. Die Form und Beschaffenheit einer aufgetragenen Metallschicht werde bei sehr dünnen Schichten mit einer Variablen für die Schichtdicke oder bei dickeren Schichten als bewegliche Ränder modelliert.

Das Modul bietet laut Unternehmen Anwendungsmodi für primäre, sekundäre und tertiäre Stromdichteverteilungsmodelle. Außerdem seien laminare Strömungs- und Wärmeübertragungsmodi, darunter vordefinierte Kopplungen für elektrochemische Zellen, im Modul enthalten. Weitere Möglichkeiten zur Beschreibung turbulenter und Zweiphasenströmung seien in Kombination mit dem CFD-Modul des Unternehmens gegeben. Die Eingabemasken zur Sekundärstromdichteverteilung beinhalten die Elektrodenkinetik an der Elektrodenoberfläche und die Stromleitung in den Elektroden und dem Elektrolyt, erklärt das Unternehmen. Die Eingabemasken für Tertiärstromdichteverteilung sollen darüber hinaus die Stoffbilanzen der Ionen im Elektrolyt durch den Transport mittels Diffusion, Migration und Konvektion bieten, der zusammen mit der Zellenströmung modelliert werden kann.

Sowohl die Eingabemasken zur Sekundär- als auch die zur Tertiärstromdichteverteilung offerieren eine detaillierte Modellierung unterschiedlicher Elektrodenreaktionen (beispielsweise unter Verwendung von Butler-Volmer Ausdrücken), die Form und Beschaffenheit der aufgetragenen Schichten sowie mögliche Auflösungsprozesse an der Anode, heißt es.

Alle diese Funktionen seien als vordefinierte Optionen in der Benutzeroberfläche und in Kombination mit jedem anderen Zusatzprodukt des Unternehmens verfügbar. Das neue Modul soll zudem über eine Modellbibliothek verfügen, die Übungen und Benchmark-Modelle enthält und den Arbeitsablauf und die Leistungsfähigkeiten verdeutlicht.
Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte