HANNOVER MESSE 2019, 01. - 05. April
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Hartstoffbeschichtungen für Werkzeuge

Nanokristalline Schutzschichten vermindern Verschleiß von Bauteilen

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Aussteller

Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Will man die Produktivität und Wirtschaftlichkeit von Bauteilen und Werkzeugen maximieren, so ist es nötig, die Standzeiten zu verlängern, also die Geräte möglichst lange zu nutzen, ohne dass erhebliche Verschleißerscheinungen auftreten. Um den Verschleiß zu vermindern, werden daher heutzutage Bauteile, die besonderen Belastungen ausgesetzt sind, oder Fräs- und Borwerkzeuge für die spanende Bearbeitung aber auch Umformwerkzeuge, häufig mit einer Schutzschicht versehen. Solche Oberflächen sollten sowohl extrem hart als auch zäh und widerstandsfähig gegen Chemikalien sein.

Schutzschichten aus Oxidkeramiken, wie beispielsweise Aluminiumoxid, haben den Vorteil, dass sie hart, temperaturbeständig und unempfindlich gegenüber Chemikalien sind. Metallische Hartstoffe, wie beispielsweise Titancarbid, hingegen sind hart, zäh und haften auf metallischen Trägermaterialien besonders gut. Ideal wäre es, die Vorteile der Oxidkeramiken und der metallischen Hartstoffe miteinander zu kombinieren.

KIT-Wissenschaftler des Instituts für Angewandte Materialien - Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP) haben einen Prozess entwickelt, mit dem sich solche Hybridmaterialien herstellen lassen. Dazu verwenden die Forscher ein PVD (Physical Vapor Deposition) genanntes Verfahren. Mit diesem Verfahren können extrem hohe Abschreckraten erzielt werden, so dass sich Substanzen bilden, die unter gewöhnlichen Bedingungen, also im thermodynamischen Gleichgewicht, nicht ineinander löslich sind. So entstehen etwa ein bis zehn Nanometer große, einphasige Mischkristalle, die die positiven Eigenschaften von Oxidkeramiken und metallischen Hartstoffen miteinander vereinen. Auf diese Weise können die Wissenschaftler Beschichtungen mit genau auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmten Eigenschaften herstellen.

Produkt-Website

Halle 2, Stand B16

(Hauptstand)

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