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Oberflächenveredelung

Umweltfreundliche Alternative zum Hartverchromen mit Chrom(VI)

| Redakteur: Dorothee Quitter

Ab September 2017 ist der Einsatz von Korrosions- und Verschleißschutz-Beschichtungen auf Basis von Chrom(VI) in der EU nur noch unter strengen Auflagen erlaubt. Eine Alternative zum Hartverchromen bietet das EHLA-Verfahren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT aus Aachen.

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EHLA-Anlage zum Laserbeschichten von bis zu zehn Meter langen Kolbenstangen.
EHLA-Anlage zum Laserbeschichten von bis zu zehn Meter langen Kolbenstangen.
(Bild: Fraunhofer ILT)

Beim patentierten EHLA-Verfahren (extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen) schmilzt ein Laser die Pulverpartikel bereits oberhalb des Schmelzbades auf. Weil die Partikel im Schmelzbad nicht mehr aufgeschmolzen werden müssen, lässt sich die Prozessgeschwindigkeit von bisher 0,5 bis 2,0 Meter pro Minute auf bis zu 500 Meter pro Minute steigern. Mit EHLA lässt sich außerdem die Schichtdicke senken: Waren bisher nur über 500 Mikrometer dicke Schichten möglich, so lassen sich nun auch 25 bis 250 µm dünne Schichten wirtschaftlich auftragen. Zudem werden die Schichten glatter, die Rauheit wurde auf ein Zehntel des typischen Wertes beim Laserauftragschweißen reduziert.

Das niederländische Unternehmen IHC Vremac Cylinders setzt als erstes Unternehmen das EHLA-Verfahren zur Beschichtung seiner Hydraulikzylinder ein. „Der Vorteil beim Beschichten von rotationssymmetrischen Bauteilen mit EHLA ist, dass die erforderlichen Komponenten hervorragend in eine Drehmaschine integriert werden können“, erklärt Thomas Schopphoven, Leiter des Teams Produktivität und Systemtechnik in der Gruppe Laserauftragsschweißen am Fraunhofer ILT. Beschaffung und Umbau einer Drehmaschine zur rund 14 Meter langen EHLA-Anlage und Aufbau sowie Inbetriebnahme dauerten nur knapp sechs Monate. „Wir tragen für einen Hydraulikzylinder derzeit noch eine rund 400 µm dicke Schutzschicht aus Inconel 625 auf, die noch durch Schleifen nachbearbeitet werden muss. Die endgültige Schichtdicke beträgt dann rund 200 µm“, sagt Andres Veldman, Manager Engineering bei der IHC Vremac Cylinders: „Das Verfahren ist deutlich schneller als das thermische Spritzen, das sogenannte HVOF. Außerdem fällt der Aufwand für die Nachbearbeitung im Vergleich zu allen anderen Technologien deutlich geringer aus.“ (qui)

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