Sulzer Metaplas: Effizient Beschichten im Formenbau

Abrasion, korrosiv wirkende Spaltprodukte, Kavitation, adhäsive Wechselwirkungen und Erosion sind Verschleißmechanismen, die von Additiven in Kunststoffen hervorgerufen werden. Ausbau und Nacharbeit an den Werkzeugen führen in Verbindung mit Unterbrechungszeiten zu einem deutlichen Anstieg der Produktionskosten. Die Sulzer Metaplas GmbH (www.sulzer.com) will mit der Kombinationsbehandlung aus Plasmanitrieren und PVD-Hartstoffschicht dem Verschleiß entgegen wirken.

Um den tribologischen Verschleißbeanspruchungen der Oberflächen entgegenzuwirken empfiehlt sich eine dem PVD-Beschichten vorgelagerte Plasmanitrierung. Die Plasmanitrierschicht stützt die anschließende PVD-Hartstoffschicht und gewährleistet, dass die Oberflächen der Plastifiziereinheiten die nötige Härte aufweisen, damit beispielsweise Glasfasern die dünnen Hartstoffschichten nicht durchstoßen.

In der Kunststoff- und Elastomerverarbeitung haben sich vor allem die PVD-Hartstoffschichten TiN, CrN, CrN-Multilagen, CrN-mod sowie die Trockenschmierschicht W-C:H als Verschleißschutz bewährt. Anhand der Variantenvielfalt von Beschichtungen ist es möglich, den verschiedenen Anforderungen der Kunststoffverarbeitung zu entsprechen, wobei schon ab Temperaturen von 180 °C beschichtet werden kann. Die Kombination von Plasmanitrieren und PVD-Beschichtung ermöglicht auch die Behandlung von Vergütungsstählen und weniger hoch härtbaren Warmarbeitsstählen. Die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffkerns, wie Zähigkeit und Rissunempfindlichkeit, bleiben bei diesem Prozess unverändert.

Die Auswahl der einzelnen Schichtsysteme richtet sich nach den zu verarbeitenden Kunststoffen bzw. Elastomeren und den Parametern der Verarbeitung. Mit einer speziell auf die jeweilige Anwendung abgestimmten Beschichtung in Kombination mit der Wahl des richtigen Werkstoffs und einer fallweisen Plasmanitrierung lässt sich eine Optimierung der Standzeiten und damit auch die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses realisieren.

FAKUMA 2009, Friedrichshafen, 13.-17.10.2009, Halle A1, St. 1427

Sulzer Metaplas GmbH, Bergisch Gladbach

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