Technologiehybride Beschichtungslösungen erweitern das Anwendungsspektrum
Hoch beanspruchte Bauteile in Maschinen und Fahrzeugen stellen oft besondere Ansprüche an Korrosionsschutz, Verschleißfestigkeit gegen verschiedene Verschleißmechanismen und Reibungsverhalten. Maßgeschneiderte Oberflächenlösungen wie zum Beispiel Hybrid- oder Dispersionsschichten vermögen diese Anforderungen zu erfüllen und zeigen neue Wege auf.
Werden im industriellen Umfeld, wie zum Beispiel im Maschinen-, im Fahrzeugbau, Textilmaschinenbau, Werkzeugbau oder im Energiesektor hohe Leistungsfähigkeit und Lebensdauer verlangt, reichen zur Erfüllung der gewünschten Eigenschaften die Standardoberflächenverfahren oft nicht mehr aus. Hier setzt die De Martin Gruppe als international tätiger Beschichtungsdienstleister nicht nur auf etablierte Technologien, sondern auch auf maßgeschneiderte Beschichtungslösungen und auf innovative technologiehybride Beschichtungen.
Die De Martin Gruppe ist ein mittelständisches Unternehmen mit Standorten in der Schweiz (Bild) und in Deutschland
Hybridschichten steigern die Produktivität
Einen sehr interessanten, flexiblen Lösungsansatz stellen sogenannte Hybrid-Schichten dar. Zusätzlich zu den bewährten, durch chemische oder galvanische Prozesse applizierte Beschichtungen beispielsweise auf Basis von Nickel oder Chrom werden weitere Schichten oder Schichtsysteme aufgebracht. Hier kommen bevorzugt PVD- oder PACVD-Schichten zum Einsatz, deren Eigenschaften zu sehr attraktiven Verhaltensprofilen des so entstandenen Pakets führen.
Die Kombination aus galvanisch oder chemisch aufgebrachten Beschichtungen mit sehr gutem Korrosionsschutz und einer der eher dünnen, aber extrem verschleißfesten Beschichtungen aus der Gruppe der DLC-Schichten (Diamond-like-Carbon, diamantartiger Kohlenstoff) führt zu einem Schichtpaket mit herausragenden Möglichkeiten. Elektrochemisch aufgebrachte Schichten können in höheren Dicken aufgebracht werden, was vorrangig einen guten Korrosionsschutz mit sich bringt. Durch die hohen Schichtdicken von bis zu 50 µm können sie aber eine verbesserte Last-Tragfähigkeit für mechanische Belastungen der Oberfläche erzeugen.
Im Formen-Werkzeugbau, etwa für den Kunststoffspritzguss, ermöglichen solche Schichtpakete beispielsweise den Einsatz von Werkstoffen mit drastisch höheren Wärmeleitfähigkeiten, um die Produktivität der Werkzeuge durch schnellere Taktzeiten zu verbessern. Diese Werkstoffe haben üblicherweise große Nachteile bezüglich Korrosionsverhalten und Verschleißschutz, was jedoch durch die beschriebenen Hybridschichten geliefert werden kann.
Schichtpaket mit herausragenden Möglichkeiten: guter Korrosionsschutz durch galvanisch oder chemisch aufgebrachte Schicht und Verschleißschutz durch DLC
Fertigung unter einem Dach als große Stärke
Hybridschichten sind ebenso im Leichtbau für verschiedenste Anwendungen sehr interessant. Der Einsatz von leichteren Werkstoffen mit begrenzter Leistungsfähigkeit hinsichtlich Korrosion, Reibung und Verschleiß wird dadurch zur attraktiven und tauglichen Lösung für die Herausforderungen solcher Bauteile und Komponenten.
Die Beherrschung der Prozesskombinationen, aber auch die Fertigung unter einem Dach ist für uns, neben logistischen und Qualitätsaspekten, ein Riesenvorteil, unterstreicht Dr.-Ing. Orlaw Massler, Leiter Forschung &
Innovation bei der De Martin AG. Hybridschichten dürften in naher Zukunft für viele Industrien wichtiger werden, zum Beispiel in technologisch stark durch Performancesteigerung oder Leichtbau getriebene Anwendungen.
Spektrumerweiterung durch Chemisch-Nickel-Dispersionsschichten
Chemisch abgeschiedene Nickelbeschichtungen haben sich in den letzten Jahren als wichtiges Schichtsystem in der funktionellen Oberflächentechnik etabliert. Wohl kein anderes Basisverfahren bietet eine solche Vielzahl an herausragenden Eigenschaften, die sich zudem speziell an den Anwendungsfall anpassen lassen. Beispielhaft seien hier die hervorragenden Verschleiß- und Korrosionsschutzeigenschaften sowie die Möglichkeit zur absolut konturentreuen Beschichtung auch komplexer Bauteilgeometrien genannt.
Durch die Einlagerung von Feststoffpartikeln in die chemisch abgeschiedene Nickelschicht kann das Anwendungsspektrum sogar noch erweitert werden. Dispersionsschichten mit eingelagerten Hartstoffen erhöhen die Verschleißbeständigkeit und bieten die Möglichkeit zur Einstellung definierter Reibwerte. Diese Eigenschaften werden beispielsweise seit vielen Jahren in der Textilmaschinenindustrie genutzt. Die fadenführenden Kernkomponenten in Open-End- und Ringspinnmaschinen sind einer extremen Verschleißbeanspruchung durch die mit abrasiven Verunreinigungen beaufschlagten Textilfasern unterworfen. Durch die Einlagerung feinster Diamantpartikel in die chemisch abgeschiedene Nickelschicht kann die Lebensdauer solcher Bauteile um ein Vielfaches gesteigert werden.
Ein weiteres, bedeutendes Einsatzgebiet für Diamantbeschichtungen stellen kraftschlüssige Verbindungen in Motoren, Getrieben sowie Wind- und Wasserkraftanlagen dar. Müssen höchste Kräfte und Momente übertragen werden, stoßen solche Verbindungen häufig an die Grenzen der Übertragungsfähigkeit. Es kommt zum Durchrutschen der Verbindung, was häufig kostspielige Schäden nach sich zieht. Die Nickel-Diamant-Beschichtung eines Fügepartners oder die Verwendung diamantbeschichteter Folien kann die Drehmomentübertragungsfähigkeit solcher Bauteile um bis zu 400 % steigern.
Bedeutendes Einsatzgebiet für Diamantbeschichtungen stellen kraftschlüssige Verbindungen in Motoren, Getrieben sowie Wind- und Wasserkraftanlagen dar
Vollautomatische, prozesssichere und reproduzierbare Verfahren
Durch die Einlagerung von Festschmierstoffen können die Reibungseigenschaften von Chemisch Nickel-Schichten verbessert werden. Dispersionsschichten mit eingelagerten PTFE-Partikeln ermöglichen die Einstellung antiadhäsiver Oberflächeneigenschaften, verhindern das Ruckgleiten von Materialpaarungen und können einen wirksamen Schutz vor Gleit- und Adhäsivverschleiß bieten. Werden zudem eine hohe Temperaturbeständigkeit und ein hoher Widerstand gegen Abrasivverschleiß gefordert, haben sich chemisch abgeschiedene Nickelschichten mit eingelagertem Bornitrid (h-BN) bewährt. Ein bedeutendes Anwendungsgebiet solcher Schichtsysteme ist die Beschichtung von Spritzgusswerkzeugen in der Kunststoffindustrie. Die Vielfalt der Dispersionsbeschichtungsverfahren sowie die Fähigkeit, diese prozesssicher und reproduzierbar mit vollautomatischen Anlagen applizieren zu können, zählt zu den Alleinstellungsmerkmalen der De Martin AG, betont Jürgen Meyer, Head of Business Development.
Für die gezielte Entwicklung und Optimierung von Beschichtungsprozessen und Beschichtungen setzt die De Martin AG auf die ihr eigene Innovationskraft und ein schlagkräftiges Werkstofflabor, um in enger Zusammenarbeit mit Kunden anwendungsorientiert Produkte zu entwickeln und auf Wissensbasis gezielt Lösungen zu entwickeln und effizient zu industrialisieren.
De Martin investiert in der Schweiz und in Deutschland
Mit ihren zwei Standorten in Wängi (Thurgau, Schweiz) und einem in Neustadt an der Aisch (Bayern, Deutschland) hat sich die De Martin Gruppe als international tätiger Nischenplayer im Bereich funktioneller Oberflächen etabliert. Die Beschichtungslösungen (über 20 Einzelverfahren) finden einen breiten Kundenkreis aus der Industrie, vom Formen- und Werkzeugbau über die Elektro- und Medizinaltechnik bis zum Automobilsektor sowie zur Luft- und Raumfahrt.
Das in dritter Generation geführte Familienunternehmen beschäftigt heute über 150 Mitarbeitende und investiert weiterhin kräftig in den Ausbau der Produktionskapazitäten. In Neustadt an der Aisch – dort werden in erster Linie Chemisch-Nickel-Beschichtungen angewendet – entsteht eine vollautomatisierte Hartanodisierungsanlage, die seit Jahresbeginn im Hochlauf ist. In Wängi werden neben dem Aufbau einer integrierten PVD-Fertigungslinie zwei weitere Hartchromanlagen aufgebaut, um die starke Nachfrage zu decken.
Der Standort Schweiz bietet für die Fertigung von Hartchrombeschichtungen sehr interessante Möglichkeiten. Die Betriebsbewilligung für die Schweizer Produktionsstätten liegt für mindestens weitere 20 Jahre vor, was auch langfristig die Lieferfähigkeit dieser industriell wichtigen Beschichtung für Kunden im EU-Raum sichert.
Für die gezielte Entwicklung und Optimierung von Beschichtungsprozessen und Beschichtungen setzt die De Martin AG auf ihre eigene Innovationskraft und ihr schlagkräftiges Werkstofflabor
