Fachwörter-Lexikon
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Sinterteile, Verwendung
Die Verwendung der Sinterteile hängt vom Pulverwerkstoff und von der Größe des Porenraumes ab. Die Eigenschaften der Sinterteile lassen sich außerdem durch den Pressdruck und die Sintertemperatur beeinflussen. Pochporöse Sinterwerkstoffe mit ca. 27 % Porenraum werden z. B. als Filter, poröse Sinterwerkstoffe mit 6 bis 12 % Porenraum, die vor dem Einbau mit Öl getränkt werden, als Lagerwerkstoffe mit guten Gleit- und Notlaufeigenschaften verwendet. Sinterteile aus Stahl können wärmebehandelt, also z. B. gehärtet werden. Die Pulvermetallurgie ermöglicht die Herstellung von Legierungen aus Metallen mit stark unterschiedlichen Schmelzpunkten. Allerdings ist die Größe der Bauteile durch die hohen Presskräfte und die geringe Verdichtung im Werkstückinnern begrenzt.
Teile aus Sinterwerkstoffen, hergestellt mittels 3D-Druck / Bildquelle: Bauer GmbH/Hillscheid
Plasmaanodisation
Eine neue und äußerst interessante Variante des Anodisierens ist das Plasmaanodisieren beziehungsweise das Plasmakeramisieren. Mit hohen Energien und Spannungen über 100 V bilden sich an der Oberfläche lokale Plasmazonen mit kurzzeitig sehr hohen Strömen. Hier wird aus dem Aluminium das reine Oxid zum größten Teil in seiner stabilsten Kristallisationsform Aluminiumoxid beziehungsweise Korund erzeugt, der zu den härtesten fünf Stoffen zählt. Im plasmakeramischen Prozess entsteht Korund abhängig vom Verfahren in Form mikro- oder nanokristalliner Kristallite, welche in eine komplexe Keramikmatrix integriert sind und so als Oberfläche ihre herausragenden und einzigartigen Eigenschaften entwickeln können. Darin unterscheidet sich die plasmakeramische Schicht völlig von der klassischen Anodisationsschicht, die primär aus amorphem Aluminiumoxidhydrat besteht.
Durch Variation der Arbeitsparameter, angefangen von der Aufnahme des zu beschichtenden Bauteils über die Elektrolytzusammensetzung bis zur Steuerung der Energiezufuhr, kann das entstehende Oxid hinsichtlich seiner Konsistenz, Morphologie und Größe beeinflusst werden. Zudem wird die interpartikuläre Verbindung ebenfalls durch gezielt gesetzte Rahmenbedingungen kontrolliert aufgebaut. Im bestmöglichen Fall entstehen nanokeramische Oberflächen mit extrem feiner und gleichmäßiger Verteilung. Nanostrukturierte Schichten sind weitaus kompakter und dichter und übertreffen mikrokeramische Oberflächen in puncto Abriebfestigkeit, mechanische Beständigkeit und Korrosionswiderstand bei weitem.
Im Gegensatz zur anodisierten Oxidschicht ist die plasmakeramische Oberfläche hydratfrei. Auch bei Erwärmung auf mehrere hundert Grad Celsius ändert die Plasmakeramik ihre Eigenschaften nicht. Die Temperaturbeständigkeit des Bauteils wird nur durch das Substrat limitiert.
Anwendung von Zinkschichten
Zinkschichten werden in erster Linie zum Schutz von Eisenwerkstoffen eingesetzt, wobei dem Zink die Rolle zukommt, durch eigenes Auflösung die Korrosion des Grundmaterials zu unterdrücken. Diese Aufgaben übernimmt Zink auf Verbindungsteilen und Stahlbauteilen in Fahrzeugen, auf Verbindungsteilen (Schrauben, Muttern, Nieten) für alle Anwendungen im Baugewerbe, Fahrzeug- oder Maschinenbau, auf Drähten für unterschiedliche Anwendungen oder Rohren und Rohrverbindern für die Leitung von Flüssigkeiten und Gasen.
Auf hochbelasteten Stahlteilen an Bauwerken, Lastfahrzeugen oder Sicherheitseinrichtungen im Straßenverkehr (Masten, Leitplanken) werden höhere Zinkschichten gefordert, weshalb hier an Stelle von galvanisch abgeschiedenem Zink die Feuerverzinkung mit Schichtdicken zwischen ca. 30 µm und bis zu 500 µm zum Einsatz kommt.
Auf Verbindungsteilen können die galvanisch abgeschiedenen Zinkschichten durch Aufbringung von Passivierungen und Versiegelungen neben dem Korrosionsschutz auch definiert wirkende Gleitschichten (maßgelblich ist hier der Reibbeiwert) erhalten. Reib-/Gleiteigenschaften sind vor allem bei Radschrauben wichtig, um die erforderliche Anzugskraft bei Einsatz von Systemen für das automatische Verschrauben definiert einstellen zu können.