Forum SurfaceTechnology: Vielfältige Verfahren zum Beschichten von Metallen

Einerseits stehen viele unterschiedliche Verfahren dafür zur Verfügung, andererseits werden diese Verfahren immer wieder erfolgreich weiterentwickelt. Deshalb widmet das Forum SurfaceTechnology im Rahmen der HANNOVER MESSE 2011 (4. bis 8. April) diesen wichtigen Themen einen eigenen Vortragstag.

Am 6. April steht das gesamte Spektrum aktueller Metallbeschichtungen im Fokus. Das Forum wird gemeinsam von der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) und der Deutschen Messe AG veranstaltet.

Eine Möglichkeit zur Metallbeschichtung sind so genannte Diamond-like-Carbon-Schichten (DLC), die viele interessante und außergewöhnliche Eigenschaften kombinieren, wie zum Beispiel hohe Härte, Verschleißfestigkeit und niedrige Reibwerte. In vielen industriellen Anwendungen werden DLC-Beschichtungen heute bereits eingesetzt, zum Beispiel in der Automobilindustrie, im Maschinenbau oder bei Werkzeugen. Industriell werden DLC-Schichten meistens mittels PACVD-Verfahren (Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition) hergestellt. Für weitere Leistungssteigerungen sind noch härtere und verschleißfestere Schichten notwendig. Eine relativ neue Entwicklung in diese Richtung ist die Deposition mittels reaktiver Magnetron-Sputterverfahren mit Graphittargets. Den neuesten Stand zu „DLC-Schichten für reibarme Oberflächen“ wird Dr. Jochen Brand vom Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST,

Braunschweig) vortragen.

Windenergie profitiert vom Plasmanitrieren

Auch das Plasmanitrieren ist ein bewährtes Verfahren zur Härtung von Randschichten auf Stahl-, Guss- und Sinterwerkstoffen. Mit dieser modernen Wärmebehandlung lassen sich hochwertige Nitrierergebnisse auf komplexen Bauteilkomponenten erzielen. Die thermochemischen Prozesse sind geeignet, verschleißfreie Randschichten und damit verbesserte Dauerfestigkeiten zu erzeugen. „Nitrierversuche sprechen mehr für das Plasma- und weniger für das Gasnitrieren“, betont Dr. Uwe Huchel, Leiter Anwendungstechnik der Eltro GmbH (Baesweiler), der in Hannover über neue industrielle Anwendungen des Plasmanitrierens berichten wird. Ein relativ neues Einsatzgebiet ist die Bearbeitung von Getriebekomponenten für die Windenergie, weil sich hier die höchsten Beanspruchungen auf den Randbereich der Bauteile fokussieren.

Zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten bietet auch die Dispersionsabscheidung. „Das Eigenschaftsprofil galvanischer Schichten kann durch den Einbau von Fremdstoffen stark beeinflusst werden“, erklärt Klaus Schmid, Gruppenleiter Galvanotechnik am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA, Stuttgart). Je nach Art und Größe der dispergierten Fremdstoffe können neue Anwendungen erschlossen werden, die Prozessführung ist jedoch anspruchsvoller als die der Grundprozesse. Der Beitrag von Schmid unter dem Titel „Dispersionsabscheidung – Multifunktionalität in der Beschichtungstechnik“ gibt einen Einblick in aktuell erkennbare Entwicklungsrichtungen und geht auf die relevanten prozesstechnischen Fragestellungen ein.

Strukturierte Hartchromschichten

Über das patentierte Topochrom®-Verfahren zur Herstellung von strukturierten Hartchromschichten in einem Arbeitsgang berichtet Karl Müll, Geschäftsführer der Topochrom GmbH (Stockach) auf dem Forum SurfaceTechnology. „Je nach industrieller Anforderung kann mit unserem Prozess eine individuell einstellbare Oberflächentopographie erzeugt werden“, so Müll. Abhängig von den Oberflächeneigenschaften und dem Grundmaterial kann ein mehrschichtiger Aufbau erfolgen. Dabei können die gewünschten Merkmale wie Topographie, stochastische Verteilung, halbkugelförmige Oberfläche, Rauheit und Struktur eingestellt werden. Die Beschichtung erfolgt in einem geschlossenen Reaktor, in dem das Werkstück ständig gedreht wird. Beschichtungen mit Topochrom wurden bereits bei Druckwalzen, Transportrohren für Beton und Kies, die besonders der Abrasion ausgesetzt sind, sowie an Umform- und Spritzgusswerkzeugen erfolgreich eingesetzt.

Mit den neuartigen Passivierverfahren POLINOX Protect und POLINOX Protect TC lässt sich die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl erheblich verbessern. Ohne Einwirkung auf den Basiswerkstoff optimieren sie gezielt den Aufbau und die Struktur der Passivschichten auf Edelstahl unter Verwendung ungefährlicher organischer Chemikalien. „Das Verfahren ist sowohl auf neuen Oberflächen anwendbar als auch nachträglich zum Passivieren und Konditionieren sowie zum Sanieren von Korrosionsschäden und kann selbst auf Schweißnähten und Anlauffarben ohne vorheriges Beizen angewandt werden“, erklärt Siegfried Pießlinger-Schweiger, Geschäftsführer der Poligrat GmbH (München), der in Hannover seinen Vortrag unter die Überschrift „Korrosionsschutz und Farbgebung durch elektrochemische Verfahren“ gestellt hat.

Über die HANNOVER MESSE

Das weltweit bedeutendste Technologieereignis wird vom 4. bis 8.
April 2011 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2011 vereint
13 Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Motion, Drive & Automation, Energy, Power Plant Technology, Wind, MobiliTec, Digital Factory, ComVac, Industrial Supply, CoilTechnica, SurfaceTechnology, MicroNanoTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2011 sind Industrieautomation, Energietechnologien, Antriebs- und Fluidtechnik, industrielle Zulieferung und Dienstleistungen sowie Zukunftstechnologien. Frankreich ist das Partnerland der HANNOVER MESSE 2011.