Generic filters
FS Logoi
Generic filters

Heraeus präsentiert Aerosol Deposition für Keramikbeschichtungen

Mit der Beschichtungsmethode Aerosol Deposition können Keramikbeschichtungen wirtschaftlich hergestellt werden. Dies ermöglicht erstmals Nickel-Phosphor-freie Friction Shims für Einsatztemperaturen bis zu 700° C. Reibkraftverstärkende Unterlegscheiben, sogenannte „Friction Shims“, werden in Anwendungen benötigt, in denen hohe Drehmomente übertragen werden, ohne die Bauteile massiver auslegen zu müssen. Derzeit werden sie mit Nickel-Phosphor beschichtet, in den Diamanten eingelagert sind. […]

von | 09.08.22

Mit der Beschichtungsmethode Aerosol Deposition können Keramikbeschichtungen wirtschaftlich hergestellt werden. Dies ermöglicht erstmals Nickel-Phosphor-freie Friction Shims für Einsatztemperaturen bis zu 700° C.

Reibkraftverstärkende Unterlegscheiben, sogenannte „Friction Shims“, werden in Anwendungen benötigt, in denen hohe Drehmomente übertragen werden, ohne die Bauteile massiver auslegen zu müssen. Derzeit werden sie mit Nickel-Phosphor beschichtet, in den Diamanten eingelagert sind. Dies erhöht die Reibkraft der Scheiben und erzeugt damit eine festere Verbindung zwischen zwei Bauteilen. Die Größe und Anzahl der Diamanten werden auf die Oberfläche der zu verbindenden Komponenten angepasst.

Versechsfachung der Reibkraft

Keramikbeschichtungen bieten nun eine Alternative zum herkömmlichen Verfahren. Die benötigte Rauheit und Festigkeit wird erzielt, in dem die Oberfläche selbst strukturiert und dann mit Keramik beschichtet wird, zum Beispiel Aluminiumoxid. Diese Kombination ermöglicht nach aktuellen Ergebnissen mindestens eine Versechsfachung der Reibkraft im Vergleich zur unbehandelten Oberfläche. Verglichen mit der herkömmlichen Beschichtung kann so der teure Rohstoff Diamant eingespart und gleichzeitig auf gesundheitsschädlichen Nickel-Phosphor verzichtet werden. Dies ist insbesondere relevant wegen den stetig steigenden Anforderungen an Arbeitssicherheit in Fertigungsprozessen durch gesetzliche Bestimmungen.

Die Keramik erhöht zudem die Einsatztemperatur um etwa das Doppelte. Bisherige Beschichtungen sind nur bis 400°C einsetzbar und elektrisch leitend, was ihre Einsatzbereiche limitiert. Mit Keramikbeschichtung können sie bis zum Temperaturlimit der Scheibe, in der Regel 700°C, eingesetzt werden und zusätzlich elektrisch isolierend wirken.

Dünne Keramikbeschichtungen ab 0,5 µm

Herkömmliche Methoden zur Keramikbeschichtung sind nicht in der Lage, die benötigten wenige µm dünnen Schichten herzustellen. Hier kommt die Aerosol Deposition ins Spiel. „Die Aerosol Deposition ermöglicht dünne Beschichtungen mit Keramik wie zum Beispiel α-Al2O3 kostengünstig bei Raumtemperatur.“ Erläutert Ilka Luck, Leiterin von Heraeus High Performance Coatings. „Auch deshalb haben wir die Methode in den letzten Jahren für den industriellen Einsatz weiterentwickelt.“ Andere Methoden zur Keramikbeschichtung erfordern hohe Temperaturen und eine aufwändige Vorbearbeitung des Substrats. Beides ist für die Aerosol Deposition nicht erforderlich. Zudem zeichnet sie sich durch herausragende Haftung und Dichte aus. Gerade deshalb eignet sie sich ideal für Anwendungen, in denen hochleistungsfähige Beschichtungen benötigt werden.

Friction Shims verschieben Leistungsgrenzen

Friction Shims sind sehr dünne Scheiben oder Folien aus Stahl, deren Oberfläche gehärtet und strukturiert wird, so dass sie sich in die weicheren Gegenflächen eindrückt. Die dadurch erhöhte Festigkeit der Verbindung zwischen zwei Bauteilen ermöglicht das Drehmoment zu erhöhen oder Bauteile bei gleicher Leistung zu verkleinern. Deshalb werden sie in zahlreichen Anwendungen benötigt, in denen es auf leistungsstarke aber immer kompaktere und leichtere Konstruktionen ankommt. Zum Beispiel in der Antriebstechnik, Windkraftanlagen, der Robotik oder in der Automobilindustrie.

Bildquelle, falls nicht im Bild oben angegeben:

Düse während der Aerosol Depositon (Quelle: Heraeus)

Jetzt Newsletter abonnieren

Die ganze Welt der Metallurgie, immer in Ihrem Postfach.

Hier anmelden

Uniper und thyssenkrupp Uhde bündeln Kräfte für Schlüsseltechnologie der globalen Wasserstoffwirtschaft

Uniper und thyssenkrupp Uhde bündeln Kräfte für Schlüsseltechnologie der globalen Wasserstoffwirtschaft

thyssenkrupp Uhde und Uniper gehen eine strategische Partnerschaft ein, um eine zentrale Technologie für den globalen Wasserstoffhandel zur industriellen Reife zu bringen: den großtechnischen Ammoniak-Cracker. In einem Ammoniak-Cracker wird Ammoniak bei hoher Temperatur katalytisch in seine Bestandteile Wasserstoff und Stickstoff zerlegt und anschließend in einer Aufreinigung reiner Wasserstoff erzeugt. Gemeinsam wird hierfür im ersten Schritt eine Demonstrationsanlage mit einer Kapazität von 28 Tonnen Ammoniak pro Tag am Uniper-Standort Gelsenkirchen-Scholven errichtet. Die Anlage wird eine der ersten ihrer Art weltweit sein und soll u. a. als Grundlage für das geplante Wasserstoff-Importterminal in Wilhelmshaven dienen, wo die Technologie großindustriell in einem zweiten Schritt zur Anwendung kommen soll.

mehr lesen
Salzgitter-Konzern schreibt PV-PPA und On-Site-Batteriespeicher aus

Salzgitter-Konzern schreibt PV-PPA und On-Site-Batteriespeicher aus

Der Salzgitter-Konzern geht den nächsten Schritt zur grünen Stahlherstellung: Die Tochtergesellschaft Salzgitter Flachstahl GmbH (SZFG) schreibt die Lieferung von Strom aus Photovoltaik-Freiflächenanlagen im Rahmen eines langfristigen Power Purchase Agreements (PPA) sowie die Errichtung und den Betrieb eines großtechnischen On-Site-Batteriespeichersystems für den Stahlstandort Salzgitter aus.

mehr lesen

Fachinformationen für Sie

Praktische Erfahrungen bei Regelung von Gasnitrierprozessen

Praktische Erfahrungen bei Regelung von Gasnitrierprozessen

Autor: Stefan Heineck
Themenbereich: Thermoprozesstechnik

Die Anforderungen an Wärmebehandlungsbetriebe sowie an den Anlagenbau steigen ständig und es werden effektivere Technologien gesucht. Der im letzten Jahr durch die Sensorentwicklung erzielte Fortschritt eröffnet neue Möglichkeiten der ...

Zum Produkt

Thermisch induzierte Spannungen am Strahlheizrohr unter Berücksichtigung von Fluid-Struktur-Interaktion

Thermisch induzierte Spannungen am Strahlheizrohr unter Berücksichtigung von Fluid-Struktur-Interaktion

Autor: Martin Hellenkamp/Ralf Bölling/Nils Giesselmann/Herbert Pfeifer
Themenbereich: Thermoprozesstechnik

Hohe Temperaturen sowie vor allem lokale Temperaturspitzen und deren Gradienten in den unterschiedlichen Komponenten des Industrieofens stellen ein Problem für die Haltbarkeit der Ofenkonstruktion oder einzelner Ofenkomponenten dar. Um ...

Zum Produkt

Sicherer Einsatz biolöslicherer Faserdämmstoffe in Atmosphären von Thermoprozessanlagen

Sicherer Einsatz biolöslicherer Faserdämmstoffe in Atmosphären von Thermoprozessanlagen

Autor: Jürgen Rank/Volker Uhlig, Dimosthenis Trimis, Hubertus Semrau
Themenbereich: Thermoprozesstechnik

Ziel des Projektes war es, die Unsicherheit über die zulässigen Einsatzbedingungen der biolöslicheren Hochtemperaturwollen deutlich zu verringern. Für die Anwender im Thermoprozessanlagenbau werden Aussagen bereitgestellt, um Erzeugnisse aus ...

Zum Produkt