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Oberflächenbeschichten Alternative Hartschichten untersuchen

| Redakteur: Dorothee Quitter

Neuartige, harte Schichtsysteme und neue Beschichtungsverfahren für industrielle Werkzeuge und Maschinenteile stehen im Mittelpunkt des neuen Forschungsprojekts „OpTriCoat - Mikro- und nanostrukturierte Pulver- und Hochleistungsbeschichtungen“.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Verschleißschutz an Werkzeugoberflächen oder Maschinenelementen stellt ein großes Problem im Maschinenbau dar. Der hierzu eingesetzten Hartchrombeschichtung stehen neue EU-Richtlinien entgegen. Diese fordern den Ersatz des umwelt- und gesundheitsgefährdenden Arbeitstoffes Chrom VI. Bisherige Ansätze, Chrom durch andere Beschichtungen zu ersetzen, konnten sich aufgrund der aufwendigen, unwirtschaftlichen Fertigungsweise und ungünstiger technologischer Eigenschaften, beispielsweise hoher Reibwerte, nicht flächendeckend in der industriellen Anwendung durchsetzen.

Neuartige mikro- und nanostrukturierte thermische Spritzschichten herstellen

„OpTriCoat“ erforscht verschiedene thermische Beschichtungsverfahren und neue ultrafeine nanobeschichtete Pulverwerkstoffe zur Herstellung neuartiger mikro- und nanostrukturierter thermischer Spritzschichten, die die Lebensdauer kritischer Bauteile von Maschinen und Anlagen erhöhen sollen und gleichzeitig auch in ökonomischer Hinsicht realisierbar sind. Ein Hauptaugenmerk liegt der beteiligten Wissenschaftler auf der Entwicklung einer optimierten Prozesskette. Diese soll es zum einen ermöglichen, die Oberfläche der Bauteile durch Präparation des Grundwerkstoffs mittels spanender Fertigungsverfahren in einem einzigen Fertigungsschritt so herzustellen, dass deren Struktur optimal für die Applizierung der thermisch verspritzten Hartstoffschicht vorbereitet ist. Zum anderen ist es ein Ziel, den Prozess der Nachbearbeitung der thermisch verspritzten Trägerschicht so zu gestalten, dass eine mikrometer-dünne Hartschicht aus DLC (Diamond-like-Carbon) nach der Applikation eine sehr hohe Oberflächenqualität erreicht. Damit wird ein neues Hochleistungsschichtsystem mit angepassten Eigenschaften bereitgestellt.

Das mit rund 1,5 Millionen Euro vom NRW-Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie unterstützte Projekt wird auf wissenschaftlicher Seite koordiniert vom Institut für spanende Fertigung (ISF) und dem Lehrstuhl für Werkstofftechnologie (LWT) der Fakultät Maschinenbau der TU Dortmund unterstützt vom Fachgebiet für Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung der FH Gelsenkirchen. Industrieller Partner sind die Dortmunder Thermico GmbH und Co. KG sowie der Turbokompressor-Dichtungshersteller Flowserve Dortmund.

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