Oberflächenbehandlung
Umfassende Oberflächenbehandlungsverfahren für jede Anwendung
Physikalische Verfahren zur Veränderung der Oberflächenmorphologie durch mechanische Kraft — Reinigung, Veredelung und Verfestigung ohne Veränderung der chemischen Zusammensetzung.
Oberflächenreinigung & Vorbereitung(4)
Kugelstrahlen
Hochgeschwindigkeits-Kugelstrahlmittel (Stahl-/Glas-/Keramikkugeln), beschleunigt durch Schleuderrad oder Druckluft. Entfernt Rost, Zunder und Verunreinigungen und erzeugt gleichzeitig Druckeigenspannungen zur Erhöhung der Ermüdungsbeständigkeit.
Beschichtungsvorbereitung, Gussreinigung, Entzunderung, Verbesserung der ErmüdungslebensdauerSandstrahlen
Kantige Strahlmittel (Quarz, Korund, Siliziumkarbid) werden mit hoher Geschwindigkeit gestrahlt. Stärkere Schneidwirkung als Kugelstrahlen — erzeugt eine kontrollierte Oberflächenrauheit (Haftprofil) für die Beschichtungshaftung.
Starke Entrostung, Beschichtungsvorbereitung, matte/satinierte Dekoroberfläche, GussreinigungGleitschleifen / Entgraten
Gleitschleifen mittels vibrierender oder rotierender Schleifkörper zum Entgraten, Kantenverrunden und Polieren von Oberflächen in großen Stückzahlen.
Präzisionsdrehteile, Zahnräder, Verbindungselemente, HydraulikventilkolbenUltraschallreinigung
Hochfrequente Schallwellen (20–400 kHz) erzeugen Kavitationsblasen, die implodieren und Verunreinigungen aus Mikroporen, Sacklöchern und Spalten lösen, die durch mechanisches Bürsten nicht erreichbar sind.
Halbleiterwafer, Medizinprodukte, Präzisionslager, Vorbehandlung vor der GalvanisierungOberflächenveredelung & Texturierung(7)
Mechanisches Polieren
Fortschreitender Abtrag mit immer feineren Körnungen (<1 μm) mittels Polierscheiben und Polierpasten (Tonerde, Diamant) zur Erzielung einer Spiegeloberfläche (Ra <0,01 μm).
Edelstahlarmaturen, medizinische Instrumente, Uhrengehäuse, AluminiumfelgenElektropolieren
Anodische Auflösung im Elektrolyten (Phosphor-/Schwefelsäure). Mikroskopische Spitzen lösen sich schneller auf als Täler — erzeugt eine spannungsfreie, perfekt glatte Spiegeloberfläche ohne mechanische Schleifspuren.
Pharmazeutische Anlagen, lebensmitteltaugliche Rohrleitungen, Halbleiterkomponenten, chirurgische InstrumenteChemisches Polieren
Tauchbehandlung in chemischer Lösung (Salpeter-/Flusssäure für Edelstahl; Phosphor-/Salpetersäure für Aluminium), die bevorzugt Oberflächenspitzen auflöst. Einfacher als Elektropolieren, jedoch mit geringerem Glanzgrad — ideal für Kleinserienteile.
Kleine Dekorteile, Schrauben, komplexe Innengeometrien, AluminiumzierleistenBürsten (Schliff)
Gerichteter Abtrag mittels Schleifbändern, Vlieswalzen oder Drahtbürsten zur Erzeugung einer durchgehend parallelen (Strichschliff) oder ungerichteten (Non-Directional) feinen Linientextur. Verdeckt Fingerabdrücke und leichte Kratzer.
Aufzugpaneele, Handygehäuse, Haushaltsgerätefronten, Architekturpaneele, KüchenartikelPrägen
Druckwalzen mit gemusterten Walzen oder Prägewalzen (kalt oder warm) zur Erzeugung erhabener/vertiefter Texturen — Lederstruktur, geometrisch, Warzenblech, Markenlogos.
Aluminium-Dekorplatten, rutschfeste Trittbleche, Verpackungsfolie, Automobil-InnenverkleidungenSchleifen (Grobschliff)
Grobe Schleifscheiben, -bänder oder -teller tragen erhebliches Material ab, um Gussfehler, Schweißspritzer, starken Zunder und raue Oberflächen zu beseitigen. Vorbereitungsschritt vor dem Feinpolieren.
Gussanschnittentfernung, Schweißnahtreinigung, Oberflächennivellierung, Vorbereitung vor dem PolierenKratzbürsten
Rotierende Drahtbürsten (Stahl, Messing, Nylon) erzeugen eine weichere, weniger gerichtete Textur als der Strichschliff. Verwendung zur Reinigung, Entgratung und Erzeugung von satinierten/matten Dekoroberflächen.
Dekorative matte Beschläge, Werkzeugreinigung, Oxidentfernung, Oberflächenaktivierung vor der BeschichtungOberflächenverfestigung(3)
Rollenpolieren
Gehärtete Rollen üben Druck aus, um Oberflächenspitzen plastisch in Täler zu verformen — verbessert gleichzeitig die Rauheit (Ra <0,1 μm), Härte (+20–50 %) und induziert Druckeigenspannungen für erhöhte Ermüdungsbeständigkeit.
Wellen, Lagerzapfen, Hydraulikstangen, Kurbelwellen, ZylinderbohrungenLaser-Schockverfestigung
GW-Klasse Nanosekunden-Laserpulse erzeugen GPa-starke Stoßwellen durch Plasmaexpansion (mit ablativen/begrenzenden Schichten). Erzeugt eine Druckeigenspannungsschicht von 1–2 mm Tiefe (4–10× konventionelles Kugelstrahlen) bei vernachlässigbarer Oberflächenaufrauung.
Flugzeugtriebwerksschaufeln, Turbinenscheiben, Fahrwerke, Kernreaktorkomponenten, orthopädische ImplantateKugelstrahlen (Verfestigen)
Präzise gesteuerter Beschuss mit kugelförmigen Strahlmitteln bei 100–200 % Überdeckungsgrad. Erzeugt eine gleichmäßige Druckeigenspannungsschicht (0,1–0,5 mm tief), die die Entstehung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen hemmt. Anders als Reinigungsstrahlen — Parameter werden streng kontrolliert.
Automobilzahnräder, Blattfedern, Pleuelstangen, Turbinenschaufeln, HubschrauberrotorenThermische, chemische oder physikalische Verfahren zur Veränderung von Oberflächenzusammensetzung, Mikrostruktur oder Phase — erzeugt gehärtete, verschleißfeste Randschichten bei zähem Kern.
Randschichthärten(4)
Induktionshärten
Elektromagnetische Induktion (Mittel-/Hochfrequenz) erhitzt die Oberfläche schnell durch Wirbelströme (Skin-Effekt), gefolgt von sofortigem Abschrecken. Erzeugt eine martensitische Randschicht — schnell (Sekunden), präzise, minimaler Verzug, energieeffizient.
Zahnräder, Wellen, Nockenwellen, Lagerflächen, Führungsbahnen, KurbelwellenzapfenFlammhärten
Acetylen-Sauerstoff-/Propanflamme erhitzt die Oberfläche auf Austenitisierungstemperatur, dann Wasser-/Ölabschreckung. Einfache Ausrüstung, geeignet für große/unregelmäßige Werkstücke und Kleinserien. Weniger gleichmäßig als Induktion.
Großzahnräder, Kranräder, Schienen, große Formen, SchiffswellenLaserhärten
Fokussierter Laserstrahl scannt die Oberfläche — schnelle Erwärmung (ms), gefolgt von Selbstabschreckung durch Wärmeableitung ins Substrat. Präzise Mustersteuerung, nahezu kein Verzug, kein Abschreckmedium erforderlich. Ultrafeiner Martensit mit 10–30 % höherer Härte als konventionelles Härten.
Werkzeugschneiden, Formhohlräume, Nockenerhebungen, Präzisionsverschleißflächen, ZahnradflankenElektronenstrahlhärten
Hochgeschwindigkeitselektronen bombardieren die Oberfläche im Vakuum — kinetische Energie wandelt sich in Wärme für sofortiges Oberflächenabschrecken (Selbstkühlung). 80–90 % Energieeffizienz, tiefere Einhärtung möglich (1–2 mm), keine Oxidation.
Präzisionszahnräder, Lagerringe, Ventilkomponenten, LuftfahrtteileThermochemische Diffusion(5)
Aufkohlen
Kohlenstoffarmer Stahl (<0,25 % C) wird bei 900–950 °C in kohlenstoffreicher Atmosphäre (Gas/Flüssigkeit/Feststoff) geglüht. Kohlenstoff diffundiert in die Oberfläche auf 0,8–1,2 % C. Abschrecken + Anlassen erzeugt eine harte martensitische Randschicht (HRC 58–63) mit zähem, kohlenstoffarmen Kern.
Automobilzahnräder, Getriebewellen, Lagerringe, Kolbenbolzen, NockenwellenNitrieren
Stickstoff diffundiert bei relativ niedriger Temperatur (500–580 °C, unterhalb des Umwandlungspunkts) in Ammoniakgas oder Plasma in die Stahloberfläche. Bildet extrem harte Nitride (HV 800–1200). Kein Abschrecken erforderlich — minimaler Verzug. Erfordert legierte Stähle (Al, Cr, Mo).
Präzisionsgewindespindeln, Extruderschnecken, Spritzgussformen, Zylinderlaufbuchsen, LuftfahrtzahnräderCarbonitrieren
Kohlenstoff und Stickstoff diffundieren gemeinsam bei 780–880 °C. Schneller als Aufkohlen, erzeugt eine flachere, aber härtere Randschicht (HV 700–900). Gute Verschleiß- und Fressbeständigkeit.
Leichtlastzahnräder, Verbindungselemente, kleine Wellen, Pulvermetallurgie-TeileBorieren
Bor diffundiert bei 800–1000 °C in Stahl und bildet eine FeB/Fe₂B-Verbindungsschicht mit extremer Härte (HV 1200–2000). Überragende Abrasionsbeständigkeit — übertrifft Aufkohlen und Nitrieren bei Gleitverschleiß. Einphasiges Fe₂B bevorzugt, um Sprödigkeit zu vermeiden.
Spülpumpenteile, Extruderschnecken, Sandstrahldüsen, Ölbohrwerkzeuge, VentilkomponentenDiffusionsmetallisieren
Alitieren (Al-Diffusion): bildet Fe-Al-Intermetallphase für Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeit (900–1000 °C). Inchromieren (Cr-Diffusion): Cr-reiche Oberfläche für Korrosions- und Erosionsbeständigkeit. Silizieren (Si-Diffusion): Säurekorrosionsbeständigkeit.
Wärmebehandlungsgestelle, Kesselrohre, Gasturbinenschaufeln (Alitieren); Ventile, Pumpenteile (Inchromieren); Chemieausrüstung (Silizieren)Oberflächenlegieren(3)
Laserauftragschweißen
Hochleistungslaser schmilzt gleichzeitig Beschichtungspulver (oder vorgelegte Schicht) und eine dünne Substratschicht — schnelle Erstarrung erzeugt eine metallurgisch gebundene, niedrigvermischte (~5 %) legierte Oberfläche mit überlegenen Eigenschaften.
Luftfahrtschaufeln, Formeninstandsetzung, hochwertige Wellenreparatur, verschleißfeste OberflächenIonenimplantation
Hochenergetische Ionen (N, Cr, B usw.) werden im Vakuum beschleunigt und in die Oberfläche eingebettet. Präzise Zusammensetzungs- und Tiefensteuerung im Nanometerbereich. Keine Maßänderung, kein Delaminationsrisiko. Verbessert Härte, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.
Präzisionslager, künstliche Gelenke, Schneidwerkzeuge, HalbleiterdotierungTD-Beschichtung
Stahl wird in eine Boraxschmelze mit karbidbildenden Elementen (V, Nb, Cr) bei 850–1050 °C getaucht. Bildet eine ultraharte Karbidschicht (VC, NbC — HV 2500–3500), die metallurgisch mit dem Substrat verbunden ist.
Kaltfließpresswerkzeuge, Stanzstempel, Pulverpresswerkzeuge, DrahtziehmatrizenSonstige Modifikation(1)
QPQ-Verfahren
Salzbad-Nitrocarburieren + mechanisches Polieren + Reoxidation. Erzeugt eine harte, schwarze, ästhetisch ansprechende Oberfläche mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit (Salzsprühnebel >200 h). Minimaler Verzug. Umweltfreundlicher als herkömmliche Salzbäder.
Feuerwaffen, Hydraulikstangen, Automobil-Türscharniere, Werkzeuge, TextilmaschinenteileChemische oder elektrochemische Reaktionen wandeln die Metalloberfläche in eine unlösliche, fest haftende Verbindungsschicht (Oxid, Chromat, Phosphat) um — für Korrosionsschutz, Lackhaftung oder Dekoration.
Eloxieren(4)
Eloxieren (Schwefel-/Oxal-/Chromsäure)
Elektrolytische Oxidation lässt eine poröse hexagonale Al₂O₃-Schicht (5–25 μm) aus dem Aluminiumsubstrat im Säureelektrolyten wachsen. Die poröse Struktur nimmt Farbstoffe und Versiegelungen auf. Schwefelsäuretyp ist am gebräuchlichsten — gutes Verhältnis von Schutz und Kosten.
Handygehäuse, Laptoptragkörper, Architekturaluminium, Kochgeschirr, AutomobilzierleistenHarteloxieren (Typ III)
Anodisierung bei niedriger Temperatur (~0 °C) und hoher Stromdichte erzeugt eine dicke (25–150 μm), dichte, harte Oxidschicht (HV 400–600). Natürlich dunkelgraue/schwarze Farbe. Außergewöhnliche Verschleiß- und Abriebbeständigkeit.
Aluminiumzylinder, Kolben, Drohnenkomponenten, Kochgeschirr, GleitverschleißschienenMikro-Lichtbogenoxidation
Hochspannungs-Plasmaentladung im Elektrolyten erzeugt eine keramikähnliche Oxidschicht auf Leichtmetallen (Al, Mg, Ti). Extreme Härte (HV 800–2000), überragende Verschleiß- und Wärmedämmeigenschaften. Dicker und härter als konventionelles Anodisieren.
Luftfahrtkomponenten, biomedizinische Implantate, Hochleistungsmotorenteile, TextilmaschinenFarbeloxieren
Anodisierte poröse Schicht wird vor der hydrothermalen Versiegelung mit organischen oder anorganischen Pigmenten gefärbt. UV-beständige Optionen für den Außeneinsatz verfügbar. Breite Farbpalette von Gold, Rot, Blau bis Schwarz.
Unterhaltungselektronik, Sportartikel, Architekturprofile, Typenschilder, GeschenkartikelChemische Oxidation(3)
Brünieren
Heiße alkalische Lösung (~140 °C) aus NaOH + NaNO₂ + NaNO₃ wandelt die Stahloberfläche in schwarzes Fe₃O₄ (Magnetit) um. Minimale Maßänderung (<1 μm) — erhält scharfe Kanten und Passgenauigkeit. Leichter Rostschutz bei Ölung.
Präzisionswerkzeuge, Feuerwaffen, Federn, Verbindungselemente, Messgeräte, InstrumententeileChromatieren (Alodine)
Tauch- oder Streichauftrag von Chromat- (oder Cr-freier) Lösung auf Aluminium, die einen dünnen (0,5–3 μm) Schutzfilm bildet. Elektrisch leitfähig — geeignet für Elektronikerdung. Hervorragende Lackhaftgrundlage.
Flugzeug-Aluminiumteile, Elektronikgehäuse, Vorbehandlung vor der Lackierung, KorrosionsschutzPhosphatieren
Tauchbehandlung in erhitzter Phosphatlösung (60–80 °C) scheidet eine kristalline Phosphat-Konversionsschicht ab. Zinkphosphat: beste Lackgrundlage. Manganphosphat: ölhaltend für Gleiteigenschaften. Eisenphosphat: wirtschaftliche Dünnschicht.
Karosserievorbehandlung (Zn), Kolbenringe und Zahnräder (Mn), Verbindungselemente und Gerätegehäuse (Fe)Sonstige Konversion(2)
Passivieren
Edelstahl wird in oxidierende Säure (Salpeter-/Zitronensäure) getaucht, um freies Eisen und Oberflächenverunreinigungen zu entfernen und die natürliche Cr₂O₃-Passivschicht für maximale Korrosionsbeständigkeit zu verstärken. Entscheidend für Beständigkeit in Cl⁻-Umgebungen.
Lebensmittelverarbeitungsanlagen, chirurgische Instrumente, Edelstahlverbindungselemente für die Luftfahrt, PharmatanksMetallfärbung
Chemische Patinierung oder kontrollierte Oxidation zur Erzeugung farbiger Schichten — Kupfer wird mit Polysulfid schwarz/braun, Edelstahl erhält goldene/blaue/violette Interferenzoxidfilme in heißer Chrom-Schwefelsäure.
Architekturpaneele, Skulpturen, Medaillen, Uhrengehäuse, dekorative KüchenartikelPhysikalische, chemische oder elektrochemische Abscheidung metallischer oder organischer Schichten auf das Substrat — für Korrosionsschutz, Dekoration, Verschleißfestigkeit oder funktionale Eigenschaften.
Galvanisieren(7)
Verzinken
Galvanisch abgeschiedene Zinkschicht (5–25 μm) bietet kathodischen Korrosionsschutz (Opferanode) für Stahl. Nachbehandlung mit blauer, gelber, schwarzer oder olivgrüner Chromatpassivierung für verbesserten Korrosionsschutz und Farboptionen.
Verbindungselemente, Stanzteile, Halterungen, elektrische Erdungsteile, AutomobilbeschlägeVerkupfern
Kupferzwischenschicht bietet ausgezeichnete Deckkraft und Leitfähigkeit. Häufig als Grundlage für Nickel/Chrom in dekorativen Mehrschichtsystemen (Cu-Ni-Cr) verwendet. Auch für Durchkontaktierungen in Leiterplatten.
Leiterplatten, dekorative Galvanik-Zwischenschicht, EMI-Abschirmung, KühlkörperVernickeln
Glänzende, korrosionsbeständige Schicht, die als Hauptschutzkomponente in dekorativen Cu-Ni-Cr-Systemen dient. Halbglanz- + Glanzdoppelnickel bietet überragende Korrosionsbeständigkeit.
Gebrauchsbeschläge, Automobilzierleisten, Sanitärarmaturen, BüromöbelVerchromen
Dekorativchrom: dünne (0,2–0,5 μm) Glanzschicht über Nickel für brillante Spiegeloberfläche. Hartchrom: dicke (25–500 μm) Schicht direkt auf Stahl — HV 800–1000, niedriger Reibungskoeffizient (0,15), ausgezeichnete Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.
Hydraulikstangen, Druckwalzen, Formhohlräume, Spritzgießschnecken, AutomobilzierleistenVerzinnen
Ungiftige, lötbare, korrosionsbeständige Beschichtung. Glänzende oder matte Ausführung. Weit verbreitet in lebensmittelberührenden und elektronischen Anwendungen.
Anschlüsse elektronischer Bauteile, Steckverbinder, Lebensmittelbehälter, StromschienenLegierungsgalvanik
Gemeinsame Abscheidung von zwei oder mehr Metallen — Messing (Cu-Zn), Bronze (Cu-Sn), Ni-Fe, Zn-Ni, Zn-Fe, Sn-Pb. Maßgeschneiderte Eigenschaften: höhere Korrosionsbeständigkeit (Zn-Ni), magnetische Eigenschaften (Ni-Fe) oder dekorative Farbe (Messing).
Automobil-Verbindungselemente im Motorraum (Zn-Ni), Dekorbeschläge (Messing), Magnetkomponenten (Ni-Fe)Tampongalvanik
Tragbare Galvanisierung mit einer handgehaltenen, in Galvaniklösung getränkten Anode mit saugfähigem Material. Scheidet Metall nur auf dem Zielbereich ab — ideal für die Reparatur vor Ort ohne Demontage oder Abbeizen.
Wellenzapfenreparatur, Formhohlraumnacharbeitung, Stromschienen-Kontaktverbesserung, Flugzeugkomponenten-InstandsetzungStromloses Beschichten(2)
Chemisch Nickel
Autokatalytische Abscheidung einer Ni-P-Legierung (2–15 % P) ohne elektrischen Strom. Gleichmäßige Schichtdicke auf JEDER Geometrie, einschließlich tiefer Löcher und innerer Kanäle. Niedrig-P: hart und verschleißfest. Hoch-P (>10 %): überragende amorphe Korrosionsbarriere. Wärmebehandlung (400 °C) erhöht die Härte auf HV 900–1000.
Ölventil-Innenteile, optische Formen, Festplattenkomponenten, Pumpengehäuse, Chemieanlagen-AusrüstungChemisch Kupfer
Autokatalytische Kupferabscheidung, hauptsächlich zur Metallisierung nichtleitender Oberflächen (Kunststoffe, Keramik) als Vorläuferschicht vor der Galvanisierung. Entscheidend für die Leiterplatten-Durchkontaktierung.
Leiterplatten-Lochwandmetallisierung, Kunststoff-EMI-Abschirmung, dekorative KunststoffmetallisierungFeuerverzinken(2)
Feuerverzinken
Stahl wird in geschmolzenes Zink (~450 °C) getaucht — es bilden sich Fe-Zn-intermetallische Schichten (metallurgische Bindung), bedeckt von Reinzink. Dicke Beschichtung (50–200 μm) mit jahrzehntelanger Außenbeständigkeit. Kathodischer Schutz an Kratzern.
Strommasten, Autobahnleitplanken, Lichtmasten, Stahlbaukonstruktionen, Gerüstbau, Schrauben (kontrolliertes Verfahren für hochfeste Güten)Feueraluminieren
Stahl wird in geschmolzenes Al-Si-Bad (~700 °C) getaucht. Bildet eine Fe-Al-Intermetallschicht mit Al-Beschichtung. Hervorragende Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeit (bis 800 °C) und atmosphärische Korrosionsbeständigkeit.
Automobil-Abgassysteme, Ofenkomponenten, Wärmetauscherrohre, BackblecheLackieren & Pulver(3)
Spritzlackieren
Flüssiglack, zerstäubt durch Spritzpistole, härtet durch Lösungsmittelverdunstung oder chemische Vernetzung aus. Vielseitig — jede Farbe/Ausführung, geeignet für große Bauteile und kleine Serien. Umfangreiche Farbabstimmungsmöglichkeiten (RAL, Pantone).
Automobilkarosserien, Industriemaschinen, Baustahl, LandmaschinenPulverbeschichten
Elektrostatisch aufgeladenes Trockenpulver (Epoxid, Polyester, Hybrid) haftet am geerdeten Werkstück, dann Ofenhärtung (180–200 °C) — Pulver schmilzt und vernetzt zu einem zähen, gleichmäßigen Film. Keine VOC-Emissionen. Breite Farb- und Texturvielfalt.
Gerätegehäuse, Automobilteile, Möbel, Architekturpaneele, MaschinenverkleidungenTauchlackieren (KTL)
Eingetauchtes Werkstück in wasserbasiertem Lackbad mit Gleichstrom — geladene Lackpartikel scheiden sich gleichmäßig auf allen Oberflächen ab, einschließlich Nähten und Hohlräumen. Kathodischer Epoxidtyp (CED) bietet außergewöhnlichen Korrosionsschutz. Standardgrundierung der Automobilindustrie.
Karosseriegrundierung, Gerätegehäuse, komplexe Blechbaugruppen, LandmaschinenThermisches Spritzen(4)
Flammspritzen
Acetylen-Sauerstoff-Flamme schmilzt Draht- oder Pulverzusatzwerkstoff, Druckluft zerstäubt und beschleunigt geschmolzene Tröpfchen auf das Substrat. Einfachstes, tragbares Thermisches Spritzverfahren. Geringere Partikelgeschwindigkeit als HVOF oder Plasma.
Wellenreparatur, Korrosionsschutz (Zn/Al auf Stahlkonstruktionen), LagerflächeninstandsetzungLichtbogenspritzen
Zwei gegensätzlich geladene abschmelzende Drähte werden in einen Lichtbogen geführt — geschmolzenes Metall wird durch Druckluft zerstäubt und auf das Substrat geschleudert. Hohe Abscheiderate, niedrigere Kosten. Häufig für Zink/Aluminium-Korrosionsschutz großer Bauwerke.
Brückenstahl-Korrosionsschutz, Tankbeschichtung, Maßwiederherstellung großer BauteilePlasmaspritzen
Gleichstrom-Lichtbogen erzeugt einen ultrahochtemperierten Plasmastrahl (bis 10.000 °C) im Brenner, der Keramik- oder Refraktärmetallpulver schmilzt. Überschall-Partikelgeschwindigkeit erzeugt dichte Schichten. Kann jedes Material spritzen, das ohne Zersetzung schmilzt.
Turbinenschaufel-Wärmedämmschichten (YSZ), Hydroxylapatit für medizinische Implantate, RaketendüsenbeschichtungenHVOF
Brenngas + Sauerstoff verbrennen unter hohem Druck in einer wassergekühlten Kammer — Überschall-Gasstrahl (>Mach 2) beschleunigt Pulverpartikel mit extremer Geschwindigkeit. Erzeugt außergewöhnlich dichte, gut gebundene Karbid- (WC-Co, Cr₃C₂-NiCr) und Legierungsschichten mit Härte bis zu 72 HRC-Äquivalent.
Luftfahrt-Turbinenschaufel-Verschleißflächen, Druckwalzen, Hydraulikstangen, Kesselrohrschutz, FahrwerkeAuftragschweißen(2)
Auftragschweißen
Lichtbogenschweißverfahren tragen verschleiß-/korrosionsbeständige Legierungsschichten (hoch-Cr-haltiges Gusseisen, Edelstahl, Ni/Co-Basis) auf Grundwerkstoff auf. Dicke Auftragungen (mm-Bereich) mit metallurgischer Bindung. Geringe Aufmischung mit Grundwerkstoff (10–30 %).
Walzen, Brecherhämmer, Ventilsitze, Baggerzähne, Bergbauausrüstung, ChemiebehälterauskleidungenLaserauftragschweißen (Pulver)
Hochleistungslaser erzeugt ein Schmelzbad, während eine Pulverdüse gleichzeitig Legierungspulver zuführt — schnelle Erstarrung erzeugt eine dichte, aufmischungsarme (<5 %) Auftragsschicht. Minimaler Wärmeeintrag, nahezu kein Verzug. Präzise Reparaturfähigkeit.
Luftfahrt-Schaufelspitzenreparatur, Formen-/Werkzeuginstandsetzung, hochwertige Wellenzapfen, Ölbohrwerkzeug-BeschichtungSonstige Beschichtungen(1)
Mechanisches Plattieren
Metallpulver (Zn, Sn, Al) wird durch Trommeln mit Glaskugeln und chemischem Promotor bei Raumtemperatur auf Stahlteile kaltverschweißt. Keine Wasserstoffversprödung — ideal für hochfeste Verbindungselemente. Mattgraues Aussehen.
Hochfeste Schrauben (≥10.9er Güte), Federn, Unterlegscheiben, selbstschneidende SchraubenPhysikalische oder chemische Gasphasenabscheidung unter Vakuum erzeugt ultradünne (0,1–10 μm), hochreine, dichte Schichten mit außergewöhnlicher Haftung — für dekorative, tribologische, optische und Halbleiter-Anwendungen.
PVD(3)
PVD — Aufdampfen
Beschichtungsmaterial wird im Hochvakuum (10⁻²–10⁻⁴ Pa) bis zur Verdampfung erhitzt — Dampf kondensiert auf kühlerem Substrat. Heizverfahren: resistiv (niedrigschmelzende Metalle wie Al, Ag) oder Elektronenstrahl (hochschmelzende Materialien wie W, Mo, Oxide). Sichtlinienabscheidung.
Reflektierende Spiegelbeschichtungen, OLED-Elektroden, Lebensmittelverpackungs-Barrierefolie, Automobilreflektoren (aluminisiert)PVD — Sputtern
Hochenergetische Ionen (Ar⁺) bombardieren Targetmaterial — Atome werden herausgeschlagen und auf dem Substrat abgeschieden. Magnetronsputtern (Industriestandard) nutzt Magnetfeld zur Steigerung der Ionisationseffizienz. Hervorragende Schichtgleichmäßigkeit und Zusammensetzungskontrolle bei niedrigeren Temperaturen.
Halbleitermetallisierung, Touchscreen-ITO-Beschichtung, Architektur-Low-E-Glas, FestplattenscheibenPVD — Ionenplattieren
Verdampfte/gesputterte Atome werden teilweise ionisiert und zum negativ vorgespannten Substrat beschleunigt. Ionenbeschuss während der Abscheidung erzeugt dichte, extrem haftfeste Schichten mit ausgezeichneter Deckung. Multi-Arc-Ionenplattieren häufig verwendet für TiN-, CrN-, TiAlN-Dekor-/Hartbeschichtungen.
TiN-goldfarbene Uhrenbänder, Sanitärarmaturen, Handyrahmen, Bohrspitzen-Beschichtung, FormenschutzCVD(2)
Thermisches CVD
Gasförmige Ausgangsstoffe (TiCl₄, CH₄, NH₃ usw.) reagieren bei hoher Temperatur (600–1200 °C) auf dem beheizten Substrat — Festfilm scheidet sich ab, gasförmige Nebenprodukte werden abgepumpt. Erzeugt dichte, konforme Schichten mit ausgezeichneter Deckung auf komplexen Formen. Dickere Schichten (5–20 μm) als PVD.
Hartmetall-Schneidwerkzeugbeschichtungen (TiC/TiN/Al₂O₃-Mehrlagen), Drahtziehmatrizen, GraphittiegelschutzPECVD
Plasma (HF/Mikrowelle) energetisiert CVD-Reaktionen — ermöglicht Abscheidung bei wesentlich niedrigeren Temperaturen (Raumtemp.–400 °C) als thermische CVD. Weit verbreitet für dielektrische Schichten in der Halbleiterfertigung und DLC-Beschichtungen.
Halbleiterpassivierung (SiNₓ, SiO₂), Solarzellen-Antireflexbeschichtung, Feuchtigkeitsbarrierefolien, DLC-BeschichtungenSpezielle PVD/CVD(1)
DLC (Diamantähnlicher Kohlenstoff)
Amorphe Kohlenstoffschicht mit gemischten sp²/sp³-Bindungen — diamantähnliche Härte (HV 2000–4000) mit graphitähnlicher niedriger Reibung (Reibungskoeffizient <0,1). Aufgebracht durch PECVD oder gefilterten Kathodenbogen. Hervorragend für ungeschmierte Gleit- und Verschleißanwendungen.
Ölfreie Lager, Kraftstoffeinspritzkomponenten, Rasierklingen, Schneidwerkzeuge, Formel-1-MotorenteileKonzentrierte Laser- oder Elektronenstrahlenergie ermöglicht präzise, selektive Oberflächenbehandlung — lokales Härten, Umschmelzen oder Legieren mit minimalem Wärmeeintrag und nahezu keiner Verformung.
Laserbehandlung(3)
Laserhärten (Umwandlungshärten)
Fokussierter Laserstrahl erhitzt die Oberflächenschicht schnell über die Austenitisierungstemperatur (aber unter den Schmelzpunkt), dann erzeugt Selbstabschreckung durch Substratwärmeableitung ultrafeinen Martensit. Präzise Mustersteuerung — Behandlung nur dort, wo erforderlich. Kein externes Abschreckmedium.
Zahnradflanken, Nockenerhebungen, Schneidkanten, Formoberflächen, FührungsbahnkantenLaserumschmelzen
Laser schmilzt eine dünne Oberflächenschicht, die schnell erstarrt — verfeinert das Gefüge, homogenisiert die Zusammensetzung, beseitigt Oberflächenporosität und Mikrorisse in gegossenen oder gesinterten Werkstoffen. Erzeugt eine nanokristalline oder amorphe Oberfläche mit verbesserten Eigenschaften.
Gusseisen-Zylinderbohrungen, Werkzeugstahl-Schneidenverfeinerung, Sinterteil-OberflächenverdichtungLaserlegieren
Laser schmilzt gleichzeitig Oberfläche und Legierungselemente (vorgelegtes oder eingespritztes Pulver) — schnelles Mischen und Erstarren erzeugt eine Oberflächenschicht mit maßgeschneiderter Zusammensetzung und Eigenschaften, die durch Volumenlegieren allein nicht erreichbar sind.
Hochverschleiß-Werkzeuge, Titanlegierungs-Oberflächenhärtung für die Luftfahrt, korrosionsbeständige Oberfläche auf kostengünstigen SubstratenElektronenstrahlbehandlung(2)
Elektronenstrahlhärten
Fokussierter Elektronenstrahl im Vakuum erhitzt die Oberfläche schnell — Selbstabschreckung erzeugt eine martensitische Randschicht. Hervorragende Energieeffizienz (80–90 %), präzise Energiekontrolle und tiefere Härtung (bis 2 mm) im Vergleich zum Laser. Vakuumumgebung verhindert Oxidation.
Automobil-Antriebsstrangkomponenten, Präzisionswerkzeuge, Ventilsitze, LagerflächenElektronenstrahl-Umschmelzen
Hochenergetischer Elektronenstrahl schmilzt und erstarrt die Oberflächenschicht schnell — verfeinert das Gefüge im Vakuum. Hervorragend zur Verbesserung der Oberflächenqualität und -dichte von gegossenen, gesinterten oder thermisch gespritzten Werkstoffen.
Turbinenschaufel-Oberflächenverfeinerung, Medizinimplantat-Oberflächenmodifikation