Keramikbeschichtung

Keramikbeschichtung ist das Härteste, was Oberflächen passieren kann

Heutzutage ist die Keramikbeschichtung durch thermisches Spritzverfahren Bestandteil modernster Technologie. Keramikbeschichtung kommt in diversen Industrien zum Einsatz. Nämlich überall dort, wo hohe Oberflächenhärte und Verschleißschutz erforderlich ist. Die Keramikbeschichtung ist eine Art von thermischem Spritzen. Man erzeugt hierbei durch Flammspritzen oder Plasmaspritzen Keramikschichten mit unglaublich hoher Oberflächenhärte. Je nach Anforderung sind die Keramikschichten dünn bis dick (ca. 50 µm bis 5000 µm). Keramikbeschichtung sorgt für gesteigerte Leistung wie Produktivität technischer Anlagen und Maschinen.

Dieser Artikel klärt über das Keramik Beschichtung Verfahren durch thermisches Spritzen auf, geht näher auf die Keramik Beschichtung von Metall und die Beschaffenheit der Keramikteilchen ein, mit denen beschichtet wird. Zudem wird gezeigt, welche Profis Sie in Österreich zur industriellen Keramikbeschichtung antreffen.

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Frisch gespritzt ist halb gewonnen – Vorteile der Keramikbeschichtung

Bei Anlagenbauteilen, wie Walzen, Rollen und Achsen, spielen Verschleißschutz und Langlebigkeit die Hauptrolle. Einige betroffene Industrien sind Offshore und Umwelt, Automobilbau, Cargo, Landwirtschaft oder Teileproduktion, chemische Industrien. Keramikbeschichtung kommt sowohl bei Neuteilfertigung als auch zur Wiederherstellung und Instandhaltung gebrauchter Bauteile zum Einsatz und kann beliebig oft erneuert werden.

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Keramikbeschichtung durch thermisches Spritzen macht verschleißarm

Die Keramikbeschichtung durch thermisches Spritzen besteht nicht etwa aus zerkrümeltem Porzellan. Auch wenn man das aufgrund der Benennung meinen könnte. Die Keramikteilchen zur Keramikbeschichtung sind sogenannte Oxidkeramiken. Lassen Sie uns also zunächst die Oxidkeramiken kennenlernen, bevor das Verfahren keramische Oberflächenbeschichtung beschrieben wird. Alle Oxidkeramiken zur Keramikbeschichtung sind je nach Anwendungsfall extrem hart, verschleißfest, reibungsarm sowie elektrisch und thermisch isolierend. Jedoch exzellieren Oxidkeramiken in unterschiedlichen Gebieten.

Mit diesen Teilchen wird zur Keramikbeschichtung Keramik thermisch gespritzt:

Keramikbeschichtung mit Aluminiumoxid Al₂O₃

Aluminiumoxid als Werkstoff zum Keramikspritzen besitzt elektrisch isolierende Eigenschaften, da Aluminiumoxid nicht leitfähig ist. Zudem ist es bis ungefähr 800 °C temperaturbeständig, abrasionsbeständig, bietet Schutz gegen Reibung, Gleitverschleiß und Korrosion. Es handelt sich um eine reine Keramikbeschichtung.
Farbe: weiß
Einsatz als: Verschleißschutz und elektrische Isolationsanwendung

Keramikbeschichtung mit Chromoxid mit Titanoxidzusatz Cr₂O₃ + TiO₂

Schichten aus titanoxidverstärktem Chromoxid ist beständig gegen Säuren, Laugen, Alkohol und Temperaturen bis ca. 500 °C. Der Titanoxidzusatz bewirkt einen erhöhten Korrosions- und Verschleißschutz.
Farbe: anthrazit
Einsatz als: aufgrund guter Gleiteigenschaften als Lauffläche, Lager, Dichtungen, Umlenkrollen usw.

Keramikbeschichtung mit Zirkonoxid, Yttrium-stabilisiert ZrO₂ + 20Y₂O₃

Yttriumstabilisiertes Zirkonoxid als Oxidkeramik zur Keramikbeschichtung ist hochtemperaturbeständig, kratzfest, unanfällig gegen natrium- und schwefelhaltige Umgebung sowie heißgaskorrosionsbfest.
Farbe: gelblich
Einsatz als: Hitzedämmung in u. a. Luftfahrt und Raumfahrt, für Düsentriebwerk, Rakete, Zylinderkopf sowie Beschichtung für Metallschmelzbäder

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Verfahren Keramikbeschichtung durch thermisches Spritzen

Nun, da wir die Keramikteilchen kennengelernt haben, mit denen man Keramikbeschichtung anbringt, betrachten wir im Detail, was die verschiedenen Keramik Beschichtung Verfahren beinhalten. Keramikbeschichtung ist der Metallspritztechnik sehr ähnlich. Auch mit Metallteilchen kann man thermisch spritzen. Vereinfacht kann man sich das Keramik Beschichtung Verfahren als thermisches Spritzen mit Keramikteilchen als Spritzwerkstoff vorstellen. Übrigens unterscheidet man Dickschichten bis 50 μm , die durch thermisches Spritzen aufgebracht werden und Dünnschichten unter 50 μm, die man im Vakuum durch PVD oder CVD erzeugt sowie durch galvanische Beschichtung.

Werfen wir nun einen Blick auf die wichtigsten Verfahren zur Keramikbeschichtung im thermischen Spritzverfahren, und was da genau vor sich geht.

Allen thermischen Spritzverfahren liegt grob gesagt folgendes Prinzip zugrunde: Der Beschichtungswerkstoff (Oxidkeramik) in fester Form wird einem Brenner zugeführt und sodann aufgeschmolzen. Gleichzeitig überträgt der Brenner kinetische Energie auf die geschmolzenen Partikel. So werden diese auf die vorbereitete Substratoberfläche geschleudert, durch den Aufprall abgeflacht, haften dort und erstarren.

Keramische Schichten durch thermisches Spritzen unter der Lupe

Zu so gut wie jeder Keramikbeschichtung gehört die zuvor sandgestrahlte Oberfläche des Metallwerkstoffs!

Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) mit Oxidkeramik

Pulverflammspritzen mit Oxidkeramikpulver findet bei einer Flammtemperatur von bis zu 3200 °C und hohem Druck statt. Das Keramikpulver wird im Sauerstoff-Brenngas-Gemisch aufgeschmolzen und auf das Substrat geschossen.
Partikelgeschwindigkeit: 300 – 600 m/s
Keramische Spritzwerkstoffe: Aluminiumoxid (Al₂O₃), Mischungen aus Aluminiumoxid und Titandioxid

Atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) mit Oxidkeramik

Plasmaspritzen ist das thermische Spritzverfahren mit der höchsten Flammtemperatur von 20.000 °C. Aufgrund der hohen Schmelztemperatur der Oxidkeramiken ist Plasmaspritzen zum Schmelzen von Oxidkeramik zur Keramikbeschichtung hervorragend geeignet. Der Beschichtungswerkstoff wird als Pulver beigefügt und von der Plasmaflamme aufgeschmolzen.
Die Plasmaflamme kommt durch einen brennenden Lichtbogens in Argon, Helium, Stickstoff oder Wasserstoff zustande. Der Lichtbogen entsteht zwischen Elektrode und Düse. Durch die hohe Partikelgeschwindigkeit sind sehr dichte Schichten und hohe Haftfestigkeiten möglich.
Partikelgeschwindigkeit: 450 m/s
Verwendbare Oxidkeramiken: Aluminiumoxid (Al₂O₃; elektrische Isolation), Chromoxid (Cr₂O₃), Titandioxid (TiO₂; antistatisch), Zirkonoxid (ZrO₂)

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Keramikbeschichtung Österreich

Keramische Beschichtungen werden in Österreich von auf keramische Schichten spezialisierte Firmen ausgeführt. Technologie-Innovator auf dem Grenzgebiet zwischen PVD und CVD und der thermischen Spritztechnik Plasmabeschichtung sind etwa die INOCON Technologie GmbH und Plasma Innovation GmbH aus Attnang-Puchheim. Es folgt ein Überblick einiger auf keramische Beschichtungen spezialisierte Lohnbeschichter in Österreich. Benötigen Sie für ein Projekt thermische Keramikbeschichtungen, hinterlassen Sie eine kostenlose Anfrage mittels unten stehendem Button. Wir freuen uns darauf!