功能性材料的轻量化意味着用铝代替青铜代替大型压缩机的推力轴承。
哪个设计工程师不希望简单地修改他们所使用的金属的表面特性，以更好地适应应用呢?曾经看似来自炼金术士领域的东西现在可能成为现实。表面可以根据需要的功能进行设计，轻量化金属组件的性能得到显著提高。这使得新的功能和装饰应用——包括大规模生产的产品——在保持甚至改善功能的同时，显著减少了重量、材料和成本。
通过调整工艺参数，材料属性(功能)和它们的组合(多功能)可以针对特定的应用进行校准。
该工艺是对轻金属如铝、钛和镁进行电化学纳米技术表面处理。它使用数十亿微等离子体放电(微弧)将工件表面微结构的2- 200 μm厚层转变为密封的、多功能的原子熔合金属-陶瓷键。
特定应用程序的示例。铝工件(图中白色)的圆角边缘(R=0.06 mm)采用约80 μ m厚层的横截面，其可变显微硬度为894 HV(图右下)至425 HV(图右上)。硬质金属-陶瓷结合增强和硬化薄铝组件不管其几何复杂性。上图左图显示的是表面拓扑的扫描电镜图像。
这种金属-陶瓷结合创造了一种复杂的、异构的、多功能和梯度的材料混合物，其成分、结构、物质和性能从产品内部到表面都不同，可以适应特定的应用。该过程中使用的陶瓷物质是各种氧化物的高强度、高压和高温改性。
通过使用微弧氧化工艺，铝、镁、钛和与这些合金的耐水材料组合可以定制改性。所需部件的生产过程及其几何复杂性都是无关紧要的。硅含量低于10-12%的铝合金可以实现完整的功能。硅含量较高的合金将面临一定的限制。
两位数的储蓄潜力
该程序允许在工业规模上对轻金属的机械、化学、电气、光学、触觉、生物、生态和技术性能进行修改。它将表面转化为结构元素，这潜在地为轻金属的工业应用开辟了新的可能性。例如，在减轻重量、产品和加工成本、使用寿命和效率方面可以实现两位数的改进。
应用包括材料替代、功能集成和混合轻量化设计。在一个例子中，一家高性能电机制造商能够用铝制的移动部件取代铜制的移动部件。采用更轻的材料后，成本降低了92%，重量减轻了72%，同时提高了功能，延长了产品寿命。
数十亿的微等离子体放电形成复杂的金属-陶瓷键
通过改变电解质化学、电流、电压和放电时间等各种工艺参数，可以控制材料的性能。表面和工艺特性提供了真正独特的功能，提供了前所未有的应用潜力，这已经被研究人员和行业一次又一次地证实。
董事总经理Eugen Pfeifer表示:“新开发的防水材料组件，如塑料、钢铁或玻璃与改性铝组件的组合，允许工程师在增量和颠覆性创新中采用新方法。”“例如，如果选择玻璃纤维增强塑料，铝组件可以在过模之前进行专门的修改，以提高其耐腐蚀和磨损性，并改善其表面结构，以更好地结合，在过模后再次修改，以进一步提高耐磨性。”
Metaker混合材料几乎无限的组合和改变材料的可能性，以及可调节的几何复杂性，为开发新的技术系统和工艺创造了基础。
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