Coating, oft als Beschichtung im Deutschen bezeichnet, ist ein Überzug oder eine Schicht, die auf ein Material oder einen Gegenstand aufgebracht wird, um dessen Eigenschaften zu verbessern oder zu schützen. Es wird in zahlreichen Industriezweigen eingesetzt, von der Automobil- bis zur Elektronikbranche. Doch was genau ist ein Coating, welche Vorteile bietet es und in welchen Anwendungen wird es häufig eingesetzt?

Ein Coating kann aus verschiedenen Materialien bestehen, darunter Lacke, Harze, Kunststoffe oder Metalle. Es dient oft dazu, die Oberfläche eines Gegenstands vor externen Einflüssen zu schützen, wie z.B. vor Korrosion, Abrieb oder UV-Strahlung. In anderen Fällen kann es dazu beitragen, die ästhetische Erscheinung zu verbessern oder bestimmte funktionelle Eigenschaften hinzuzufügen.

Nanocoat 50 – Dimensionsstabile, superhydrophobe Beschichtung

Die Nano Beschichtung bildet eine wenige Nanometer starke, hydrophobe, antihaftende Schicht. Es handelt sich um eine Nano Beschichtung basierend auf einem Spezialprimer und einer Fluorsilandeckschicht. Das Werkstück muss vor der Lackierung thermisch oder chemisch entfettet werden und möglichst frei von Oxidschichten sein. Die Nano Beschichtung wird durch einen Sinterprozess ausgehärtet, wobei die Temperaturbelastung des zu beschichtenden Werkstücks maximal 150°C beträgt.

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Polyetheretherketone sind Hochleistungskunststoffe, die unter den Markennamen Vicote® der Fa. Victrex und KetaSpire® der Fa. Solvay Solexis vertrieben werden. Sie sind Thermoplaste und aufgrund ihres hohen Schmelzpunkts besonders temperaturbeständig. Zusätzlich sind sie im Vergleich zu anderen Kunststoffen relativ hart und abrasionsbeständig, so dass sie als Beschichtungen mit erhöhtem Verschleißschutz zum Einsatz kommen. Die Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit von PEEK ist mit Ausnahme von Schwefelsäure ebenfalls sehr gut, so dass sich diese Kunststoffe auch als Korrosionsschutzbeschichtungen eignen. Im Vergleich zu Fluorpolymeren hat PEEK einer höhere Kriechbeständigkeit und eignet sich daher auch für die Beschichtung von Dichtflächen, die mit besonders hohen Flächenpressungen beaufschlagt werden.

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Fluorpolymere ist der Oberbegriff für voll- und teilfluorierte Kunststoffe wie PTFE, PFA u.v.m. Es handelt sich um Hochleistungskunststoffe, die bedingt durch ihren hohen Fluoranteil, eine besonders gute chemische Beständigkeit gegen nahezu alle Säuren, Laugen und Lösungsmittel aufweisen. Auch andere Materialien wie etwa Klebstoffe oder Lebensmittel haften kaum auf Fluorpolymeren oder lassen sich leicht abreinigen, weshalb diese Kunststoffe als Beschichtungen zum Einsatz kommen und eine breites Anwendungssprektrum abdecken.

Zusätzlich zu ihren Antihafteigenschaften wirken sie reibungsmindernd, so dass sie auch als sogenannte Gleitreibungsbeschichtungen für eine gute, fett- und ölfreie Trockenschmierung sorgen.

Durch Reibung und Trennung von zwei sich berührenden Materialien (triboelektrische Aufladung) oder durch das Einwirken eines elektrischen Feldes auf einen Körper (Influenz) können elektrostatische Ladungen entstehen. Werden diese Ladungen nicht kontrolliert abgeleitet, können Störungen bei elektronischen Geräten und Anzeigefehler bei Messgeräten auftreten. Um ggf. dieses Szenarion zu vermeiden, wurde von Rhenotherm eine elektrisch ableitfähige Beschichtung entwickelt.

Nach EN 13463-1 kann davon ausgegangen werden, dass eine elektrostatische Aufladung vermieden wird, wenn der Oberflächenwiderstand <= 10 9 Ohm beträgt.

Bei der Beschichtung Rhenolub MK I RB 30 HD handelt sich um eine elektrisch ableitfähige Beschichtung die einen Widerstandswert von 10³ Ohm  bis 10² Ohm erzielen kann.

Durch Reibung und Trennung von zwei sich berührenden Materialien (triboelektrische Aufladung) oder durch das Einwirken eines elektrischen Feldes auf einen Körper (Influenz) können elektrostatische Ladungen entstehen.

Bedingt durch diese Eigenschaft besteht die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung. Entladen sich derartig aufgeladene Werkstoffe durch Funkenbildung, können sie explosionsfähige Atmosphären, wie sie z. B. Lösungsmittel/Luftgemische, Staub/Luftgemische, zur Explosion bringen.

In solchen Anwendungen können die unbeschichteten Elastomere nicht eingesetzt werden. Um die Vorteile der Elstomere auch für diese Bereiche nutzen zu können, hat Rhenotherm eine elektrisch ableitfähige Beschichtung entwickelt.

Hierdurch wird ihre Leitfähigkeit deutlich erhöht, bzw. ihr elektrischer Widerstand deutlich abgesenkt. Durch diese Maßnahme kann der elektrische Durchgangswiderstand von z. B. NBR von 10 11 Ohm auf < 10 2 Ohm gesenkt werden. Die Elastomere werden elektrisch ableitfähig. Werden sie geerdet, kann eine elektrostatische Aufladung sicher verhindert werden. Neben der Absenkung des Durchgangswiderstands wird durch die Verwendung eines weiteren Spezial Additives die Möglichkeit gegeben, die Homogenität der Beschichtung mittels UV Licht zu verifizieren.

Durch das Flammspritzen können diverse Oberflächen gezielt bearbeitet und damit vor Korrosion und Verschleiß geschützt werden. Durch das Flammspritzen können unterschiedliche Schichtdicken und Oberflächentopologien hergestellt werden. Beim Flammspritzen wird ein pulver- oder drahtförmiger Spritzzusatzwerkstoff in einer Brenngas-Sauerstoff-Flamme geschmolzen und mit Hilfe der Verbrennungsgase und eines Zerstäubergases auf die vorbehandelte Oberfläche des jeweiligen Werkstoffs geschleudert.

Beim Flammspritzen werden metallische oder keramische Flammspritzmaterialien verwendet, die als Draht oder in Pulverform vorliegen. Flammspritzungen werden im Zusammenhang mit Beschichtungen vor allem zur Strukturierung des Untergrundes und zur Verbesserung der Härte und Verschleißfestigkeit eingesetzt.

Flammspritzen mit Draht 

Beim Flammspritzen mit Draht werden zwei metallische Drähte gleicher Zusammensetzung durch Anlegen ein erelektrischen Gleichspannung entgegengesetzt gepolt und mithilfe eines Vorschubmotors mit exakt gleicher Geschwindigkeit durch die Kontaktdüse geführt. Durch die entgegengesetzte Polarität entsteht beim Flammspritzen durch das Berühren der Drähte ein elektrischer Lichtbogen, durch den die Drähte angeschmolzen werden.

Mittels Druckluft werden die angeschmolzenen Drähte zu Partikeln zerstäubt und auf das Werkstück geschleudert, wo sie dann erstarren und so eine raue Flammschicht bilden.

Beim Flammspritzen mit Pulver werden Brenngase wie Acetylen, Propan oder Wasserstoff und Sauerstoff in bestimmten Verhältnissen gemischt. Sie durchströmen eine Düse, werden gezündet und formen eine Flamme, in deren Zentrum der Beschichtungsstoff als Pulver kontinuierlich zugeführt wird.

Die Pulverpartikel werden in der je nach Brenngaszusammensetzung bis zu 3200°C heißen Flamme angeschmolzen und auf die Oberfläche des Werkstücks geschleudert. Dort  erstarren sie und formen so auf der Oberfläche eine Beschichtung. Durch eine Luftkappe, welche die Düse umgibt, kann Pressluft mit unterschiedlichem  Druck zugeführt werden, womit man unterschiedliche Rauheit beim Flammspritzen erreichen kann.

Als Spritzstoffe für das Falmmspritzen kann man Metalle, Keramiken, Carbide oder Mischungen verwenden.

Die Rhenotherm GmbH ist exklusiver Lizenznehmer für Plasma Coatings Inc. in Deutschland und führt Flammspritzen als Lohnbeschichter aus.

Das Pulverbeschichten ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem ein in der Regel elektrisch leitfähiger Werkstoff mit Pulverlacken beschichtet wird. Dabei wird das Pulver elektrostatisch oder tribostatisch auf den zu beschichtenden Untergrund aufgesprüht und anschließend eingebrannt. Im Vorfeld der Pulverbeschichtung ist das Werkstück gut zu entfetten und gegebenenfalls mit Korrosionsschutz zu behandeln. Heutzutage können die Einbrenntemperaturen, je nach Anwendungsfall, stark variieren.

Wegen des Einbrennens wird eine dauerhafte Anhaftung (rein mechanische Verklammerung) und eine gleichmäßige dichte Beschichtung erreicht, was teils durch Koagulation (quasi Versintern), teils durch Anschmelzen der Partikel erfolgt. Die Pulverbeschichtung kann auch durch Wirbelsintern aufgebracht werden. Dabei wird ein erhitztes Werkstück kurz in ein mit Hilfe von Druckluft fluidisiertes Pulver aus Kunststoff getaucht. Das Pulver verschmilzt an der Oberfläche zu einer Kunststoffschicht, da das Werkstück durch die Hitze das Pulver zum Schmelzen bringt.

Rhenotherm Kunststoffbeschichtungs GmbH führt Lohnbeschichtungen mit div. Pulvern durch.

Die Grundlagen der Pulverbeschichtung wurden übrigens bereits in den späten 1940er- und frühen 1950er-Jahren entwickelt. Dabei wurden zunächst organische, pulverisierte Polymere auf metallische Oberflächen flammgespritzt. Der deutsche Wissenschaftler Dr. Erwin Gemmer entwickelte 1953 mit dem bereits erwähnten Wirbelsinterverfahren das erste Standardverfahren zum Pulverbeschichten. Die damals noch sehr hohen Schichtdicken wurden dann durch das Aufkommen elektrostatischer Sprühpistolen Mitte der 60er-Jahre deutlich reduziert.

Durch stetige Innovation im Bereich der Pulverbeschichtung ist es heutzutage möglich, neben klassischen Metallbeschichtungen auch temperaturempfindliche Werkstoffe wie Kunststoffe einer Pulverbeschichtung zu unterziehen.

Was ist die Rauhtiefe und wie definiert man die Oberflächengüte?

Die Rauhtiefe, auch als Oberflächengüte bezeichnet, ist ein zentraler Begriff in der Oberflächenprüfung und spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Industriezweigen. Sie beschreibt die Unebenheiten einer Oberfläche auf mikroskopischer Ebene und wird oft in der Fertigungs- und Produktionsbranche verwendet, um die Qualität eines Produktes zu bestimmen. Die genaue Bestimmung der Rauhtiefe kann entscheidend sein, da sie direkten Einfluss auf die Funktionalität, Ästhetik und Langlebigkeit eines Produktes haben kann.

Es gibt verschiedene Messwerte, um die Rauhtiefe zu bestimmen. Zwei der häufigsten sind der Ra- und der Rz-Wert.

Ra – Mittenrauhwert: Der Mittenrauhwert, auch als arithmetisches Mittel der Abweichungen von der Mittellinie bekannt, gibt den durchschnittlichen Abstand der Rauhigkeitsprofile von einer festgelegten Mittellinie an. Dieser Wert ist besonders nützlich, um eine generelle Vorstellung von der Rauhigkeit einer Oberfläche zu bekommen.

Rz – Gemittelte Rauhtiefe: Der Rz-Wert beschreibt den Mittelwert aus den gemessenen Rauhtiefen. Das bedeutet, dass bei der Messung die tiefsten und höchsten Punkte der Oberfläche erfasst und gemittelt werden. Dieser Wert gibt einen detaillierteren Einblick in die Beschaffenheit der Oberfläche und ist insbesondere in Bereichen wichtig, in denen Präzision gefragt ist.

Die genaue Kenntnis dieser Werte ist von großer Bedeutung, da sie nicht nur die Qualität eines Endproduktes beeinflussen, sondern auch die Art und Weise, wie Materialien miteinander interagieren. Beispielsweise kann eine zu hohe Rauhtiefe zu erhöhtem Verschleiß führen, während eine zu geringe Rauhtiefe die Haftung zwischen zwei Materialien beeinträchtigen kann.

In der modernen Fertigungstechnik werden spezialisierte Geräte eingesetzt, um diese Werte präzise zu messen und sicherzustellen, dass die produzierten Teile den Spezifikationen entsprechen. Die genaue Bestimmung der Rauhtiefe kann beispielsweise bei der Herstellung von Maschinenteilen, im Fahrzeugbau oder in der Luft- und Raumfahrttechnik von entscheidender Bedeutung sein.

Rilsan Beschichtungen können auf alle Metallteile aufgebracht werden (Voraussetzung: Die jeweiligen Bauteile lassen sich auf die für die Beschichtung notwendige Temperatur erhitzen). Rilsan kann in unterschiedlichen Verfahren aufgetragen werden. Wirbelsinterverfahren – Hier werden die Bauteile so erhitzt, dass die Temperatur über dem Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials liegt. Beim Eintauchen in das Rilsan-Pulver werden die oberflächennahen Pulverteilchen aufgeschmolzen. Bei den elektrostatischen Pulversprühverfahren, wird das Rilsan-Pulver durch eine unter Spannung stehende Düse auf das kalte Bauteil gesprüht. Im Ofen schmilzt das Rilsan -Pulver und eine gleichmäßig geschlossene Oberfläche entsteht. Beim Flammspritzverfahren,wird das Pulver mit Hilfe einer Flamme erhitzt und unter Zuführung von Druckluft auf das Bauteil aufgespritzt. Das durch die Flamme bereits angeschmolzene Pulver schmilzt auf der vorgewärmten Fläche völlig auf und bildet hier eine gleichmäßige geschlossene Oberfläche.

Rhenotherm führt keine Rilsan Beschichtungen aus. Fragen Sie uns nach Alternativen.

Was ist ein Salzsprühtest und warum ist er für die Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit wichtig?

Der Salzsprühtest, häufig auch als Salznebeltest bezeichnet, ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Prüfung und Bewertung der Korrosionsbeständigkeit von Materialien, insbesondere von metallischen Oberflächen. Dieser Test simuliert aggressive Umweltbedingungen und bietet so die Möglichkeit, vorherzusagen, wie gut eine Oberfläche unter realen Bedingungen gegen Korrosion geschützt ist.

Korrosion, oft als „Rosten“ bei Eisen und Stahl bezeichnet, ist der schrittweise Zerfall von Materialien durch chemische Reaktionen mit ihrer Umgebung. Es handelt sich dabei um ein häufiges Problem, insbesondere bei metallischen Bauteilen, da sie ihre mechanischen Eigenschaften verlieren und somit ihre Lebensdauer und Zuverlässigkeit verringert wird. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Korrosionsbeständigkeit eines Materials zu kennen, bevor es in einer bestimmten Anwendung eingesetzt wird.

Der Salzsprühtest bietet eine standardisierte Methode zur schnellen und zuverlässigen Bewertung der Korrosionsbeständigkeit. Während des Tests wird das Material in eine Kammer gelegt, in der ein salzhaltiger Nebel erzeugt wird. Dieser Nebel setzt das Material kontinuierlich Salzpartikeln aus, die den Korrosionsprozess beschleunigen. Die Dauer des Tests kann variieren, je nachdem, wie widerstandsfähig das Material ist und welche Informationen benötigt werden.