Hartmetall-Beschichtungsgeräte - für höchste Anforderungen an Zähigkeit, Härte und Oberflächen-Verschleißfestigkeit
Zähigkeit, Härte und Oberflächen-Verschleißfestigkeit sind die Kernziele für Werkzeuge, Vorrichtungen und Maschinenteile.
Mit den Hartmetall-Beschichtungsgeräten von joke Technology erreichen Sie alle drei Ziele in einer optimalen Kombination.
Zum Einsatz kommen heute meist drei Verfahren:
- Galvanisches Überziehen mit harten Schichten
- Plasma-Flamm-Spritzverfahren sowie
- Funkenerosive Woframkarbid-Beschichtungen.
Die ersten beiden Verfahren sorgen oft nicht für eine genügend große Haftfestigkeit der aufgebrachten Schichten. Mit Verfahren drei hingegen ist es möglich, Wolframkarbid zu einer sehr verschleißfesten Oberfläche auf die stark beanspruchten Stellen eines Werkstückes aufzutragen.
Eigenschaften der Hartmetallschicht
Die aufgetragene Schicht verbindet sich einwandfrei mit dem Stahl und haftet so, dass sie einer mechanischen Beanspruchung weitgehend standhält. Selbst durch Schläge, Biegung, Streckung oder Stauchung gelingt es nicht, die Beschichtung abzusprengen. Sie lässt sich nur durch Schleifen oder spezielles Sandstrahlen entfernen, kann jedoch mit Diamant oder Siliciumkarbid nachgeläppt werden. Der darunterliegende Stahl wird durch die Beschichtung nicht enthärtet, sondern nimmt in der oberen Zone sogar an Härte zu. Bei bestimmten Stahllegierungen dringt die Wolframkarbidschicht sogar ins Grundmaterial ein. Die Schicht erreicht eine Härte bis 82 HR 30N, ohne dass eine Veränderung oder ein Verzug des Werkstücks entsteht, da die Abscheidung praktisch kalt erfolgt. Die Beschichtung ist hoch hitzebeständig. Die Oberfläche ist gleichmäßig und ohne Richtungsstruktur.
Werkstoff und deren Vorbehandlung
Für die Beschichtung mit Wolframkarbid eignet sich als Werkstoff jeder weiche, vergütete oder gehärtete Stahl in unlegierter und legierter Ausführung. Die Oberfläche muss sauber und metallisch rein sein. Zunder- und Oxidschichten müssen unbedingt entfernt werden. Geschliffene, polierte oder blank bearbeitete Teile sind zu entfetten. Wird die Wolframkarbidschicht auf eine ungereinigte Oberfläche aufgetragen, entsteht keine ausreichende Haftfestigkeit, die Schicht wird unregelmäßig und weist Einschlüsse auf.
Arbeitsweise
Die Wolframkarbid-Hartmetallbeschichtung arbeitet nach dem Prinzip des Elektroerodierens. In einem Gleichstromkreis mit elektronischer Strom- und Spannungsregulierung, zu dem Kondensatoren verschiedener Kapazitäten zugeschaltet werden, wird am Pluspol eine Wolframkarbid-Elektrode angebracht. Die Elektrode wird in eine Vibrationspistole eingespannt. Durch den Vibrator (Pistole) wird die Elektrode in Schwingungen versetzt und mit dem zu behandelnden Werkstück in Kontakt gebracht. Das Werkstück ist am Minuspol angeschlossen. Durch Kontakt der Elektrode mit dem Werkstück entsteht ein inoisiertes Feld, welches gewährleistet, dass eine oxydfreie Verschmelzung des Wolframkarbids mit dem Grundmaterial stattfindet. Mit Hilfe des Vibrators wird dieses Feld laufend neu aufgebaut. Bei den kurzen Berührungsimpulsen von weniger als 1/100 s werden Partikel aus der Elektrode gerissen und mit der Werkstückoberfläche verschweißt. Bei gleichmäßiger Hin- und Herbewegung der Elektrode entsteht eine kompakte Hartmetallschicht. Die vorgewählte Schichtdicke (zwischen 2 und 40 Mikron) kann eine nicht überschritten werden, da beim Erreichen der Sättigung keine Materialaufnahme mehr stattfindet. Daher ist bei diesem Verfahren keine Nachbearbeitung nötig.
