Fachwörter-Lexikon
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Plasmaanodisation – Eigenschaften der Schichten
Nanokeramische Schichten erzielen je nach Legierung Härten bis zu 2400 HV und liegen damit um das Fünffache höher als hartanodisierte Oberflächen, wobei der Verschleißwiderstand um ein Vielfaches höher ist. Des Weiteren erlaubt die nanokristalline Gefügestruktur eine superplastische Verformung der Oxidschicht einhergehend mit der Formveränderungen des Substrates, dessen Duktilität auf die Keramikoberfläche quasi übertragen wird. Während anodisierte Oberflächen zum Beispiel beim Biegen sichtbar und hörbar brechen, nimmt die keramische Schicht die Verformung auf. Bei mehrfacher Biegung ermüdet in der Regel das Substrat und bricht, ohne die Oberfläche zu beeinträchtigen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber klassischen Oxidoberflächen ist der Effekt des Kantenumschlusses. Bei anodisierten Schichten befindet sich an den Kanten eine Klüftung, also Schwachstelle, da die Strukturen während ihres Wachstums dort aufeinander treffen und nicht ausreichend Grundmaterial für den Schichtaufbau verfügbar ist. Die plasmakeramische Schicht umschließt völlig homogen und gleichmäßig selbst schärfste Kanten und Geometrien.
Verbesserter Kantenschztz mit Nanokeramik / Bildquelle: Ceranod
Nanokeramische Oberflächen sind so dicht und homogen, dass sie ohne weiteres durch Schleifen oder Polieren auf Rauheitswerte von Ra < 0,1 eingestellt werden können. Nanokeramische Schichten auf Aluminium können ohne Maßveränderung aufgebracht werden. So lassen sich auch maßlich sensible Geometrien wie Gewinde oder Passungen ohne Beeinträchtigung beschichten und erhalten somit den gewünschten Schutz. Korund ist chemisch inert. Verdünnte Säuren und Laugen sowie Lösemittel und Reiniger beeinträchtigen die keramische Oberfläche nicht.
nichtaushärtbare Aluminium-Knetlegierungen
Bei nichtaushärtbaren Aluminium-Knetlegierungen ist eine Festigkeitssteigerung durch Wärmebehandlung nicht möglich. Zu ihnen gehören Aluminium-Magnesium-Legierungen Typische Vertreter enthalten 1 % bis 7 % Mg. Sie sind besonders Seewasserbeständig und gut Schweißbarkeit. Zudem lassen sie sich stark Kaltverfestigen. Einsatzgebiete sind Walz-, Press- und Schmiedeprodukte. Wird als Basismetall zur Herstellung einer AlMg1-Legierung hochreines Aluminium (99,99 %) verwendet. Diese Legierung zeichnet sich durch eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit aus. Ihre Festigkeitswerte sind höher als die des Reinst- oder Reinaluminiums. Die Festigkeit nimmt diesen Werkstoffen mit steigendem Magnesiumgehalt zu.
Nickelschichten – chemisch abgeschieden
Eine weitere wichtige Nickelbeschichtung ist das stromlos abgeschiedene Nickel, das vorwiegend (systembedingt) mit Phosphor legiert ist. Daneben wird (relativ selten) auch Nickel mit Bor als Legierungselement angeboten. Die chemische Abscheidung arbeitet ohne äußeren Strom (daher auch die zweite Bezeichnung außenstromlose Abscheidung). Der Ladungsaustausch erfolgt direkt an der zu beschichtenden Oberfläche des Grundwerkstoffes durch Übergang von elektrischen Ladungen von einem Reduktionsmittel (z.B. Natriumhypophosphid) auf das gelöste Nickelion. Das entstehende Nickelmetall bildet auf der Oberfläche den Metallfilm wobei Phosphor aus dem Reduktionsmittel mit in die Schicht eingebaut wird. Dieser Reduktionsvorgang läuft an allen Bereiche des zu beschichtenden Grundmaterials in gleichem Umfang ab (solange der Elektrolyt überall die selbe Zusammensetzung hat, die durch eine Umwälzung im Elektrolyten gewährleistet ist) und in der Folge ist die Geschwindigkeit des Schichtaufbaus auf der gesamten Oberfläche gleich.
Chemisch vernickelter Formeinsatz mit Hochglanzpolitur / Bildquelle: NovoPlan