Aluminiumlegierungsschichten könnten zukünftig eine interessante Alternative für Cadmiumschichten darstellen. Cadmierte Bauteile kommen derzeit vorwiegend für den kathodischen Korrosionsschutz in der Luft- und Raumfahrtindustrie zum Einsatz. Aufgrund des negativen Normalpotentials von Aluminium lässt sich dieses nicht aus wässriger Lösung abscheiden, weshalb aprotische Elektrolytsysteme zum Einsatz kommen müssen. Basierend auf einem Lösemittel, entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA ein Verfahren zur Abscheidung von Aluminiumlegierungsschichten, mit dem Ziel, diese als möglichst vollständigen Ersatz von Cadmium einsetzen zu können.
1 Motivation
Cadmium wurde lange Zeit für den kathodischen Korrosionsschutz branchenübergreifend eingesetzt [1]. Da Cadmium allerdings giftig ist und die unter Itai-Itai-Krankheit bekannte Vergiftung hervorrufen kann, wurde der Einsatz mit der EU-Altautoverordnung und der RoHS-Richtlinie (Restriction of the use of Hazardous Substances in Electronic and Electrical Equipment) größtenteils untersagt [2-4]. Einzig in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist der Einsatz aufgrund noch nicht vorhandener gleichwertiger Alternativen erlaubt. Diesbezüglich haben sich auch keine Änderungen aufgrund der Neuregelung des Chemikalienrechts innerhalb der EU durch die REACh-Verordnung (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) ergeben, in der Cadmium und Cadmiumsalze als besonders besorgniserregende Stoffe eingestuft werden [5]. Dennoch wird seitens der verschiedensten Industriezweige aus Umwelt- und Gesundheitsaspekten seit langem nach einem Ersatz für Cadmium geforscht, ohne dass sich hierbei ein breit einsetzbares System durchsetzen konnte.
2 Grundlagen
2.1 Anwendungen von Cadmium in Luft- und Raumfahrt
Anwendung finden cadmierte Bauteile in der Luft- und Raumfahrtindustrie vor allem an Verbindungselementen und Fahrwerkskomponenten, die zum Teil aus hoch- und höchstfesten Stählen gefertigt werden. Aufgrund ihres negativeren Korrosionspotentials im Vergleich zu Stahl, fungiert die Cadmiumschicht als kathodischer Korrosionsschutz. Hierbei wird die Cadmiumschicht zur Anode
