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IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung und Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec<sup>®</sup> 650

IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung und Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec® 650

Alternative, umweltfreundliche Beschichtungen.

Entlasten wir hiermit die Umwelt?

Entlasten wir hiermit die Umwelt?

Ja, denn diese Beschichtungsverfahren wurden zur Substitution von Schichten auf Basis von Chrom(VI) oder Cadmium entwickelt, die als krebserzeugend angesehen werden. Eliminiert werden insbesondere umweltbelastende Produktionsverfahren ebenso wie Materialien auf der Bauteiloberfläche, die zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen können.

Unter IVD (Ion Vapour Deposition) wird ein PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition) bezeichnet, womit die Beschichtung von reinem Aluminium auf verschiedene Materialien erfolgt. Die IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung wurde ursprünglich von McDonnell Douglas als Ersatz für das Cadmieren von Stahl- und Titan-Bauteilen entwickelt.

Ablauf des IVD-Beschichtungsverfahrens

Der Ablauf des IVD-Beschichtungsverfahrens ist wie folgt: Zunächst werden die Teile entfettet, um Zerspanungs- oder Dewateringöle zu entfernen. Der nächste Prozessschritt ist ein feinkörniges Sandstrahlen. Zum einen wird dabei die Oberfläche mechanisch gereinigt und zum anderen wird ein Profil mit einer großen Oberfläche erzeugt. Letzteres unterstützt die physikalische Bindung der Beschichtung zu dem Substrat.

In einer Vakuum-Beschichtungskammer werden die Teile dann während des Prozesses auf einem elektrisch leitenden Gestell gehalten. Die Teile werden in die Beschichtungskammer gefahren, welche evakuiert wird. Ein Edelgas wird in die Kammer eingelassen und eine elektrische Spannung angelegt. Dies führt zu einer Plasma-Glimmentladung, die als violettes Leuchten in der Kammer deutlich sichtbar ist. Als Folge entsteht eine sehr saubere Oberfläche auf dem Substrat.

Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, kann der eigentliche Beschichtungsprozess beginnen. Aluminium-Draht wird nun einer Reihe von überhitzten Keramiktiegeln zugeführt. Eine Hochspannung wird angelegt, um sehr hohe Temperaturen zu erzeugen, woraufhin das Aluminium zu einem elektrisch geladenen Nebel verdampft. Die negativ geladenen Aluminiumatome bewegen sich durch das Vakuum und scheiden sich auf den zu beschichtenden Teilen ab, die elektrisch geerdet sind.

Eigenschaften des IVD-Beschichtungsverfahrens

Als Cadmiumersatz bietet das IVD-Aluminium auch im Hochtemperaturbereich einen guten Korrosionsschutz. Die Beschichtung kann der Vermeidung bimetallischer oder galvanischer Korrosion dienen. Die Korrosionsbeständigkeit kann in allen Fällen durch eine nachfolgende chemische Konversionsbeschichtung erhöht werden.

Ein weiterer großer Vorteil der IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung ist, dass sie mit sehr wenig Oberflächenvorbehandlung lackiert werden kann. Die Oberfläche eignet sich für viele Lacke einschließlich allgemein vorgeschriebener flüssigkeitsdichter Primerlacke auf Epoxidharz-Basis sowie Trockenfilm-Schmierstoffe.

Grundstoffe

Vorzugsweise werden Bauteile aus Stahllegierungen und Titan-Werkstoffen beschichtet.

Einsatzmöglichkeit des Cadmiumersatzes IVD-Aluminium

Die Beschichtung mit IVD-Aluminium findet in erster Linie in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Wehrtechnik Anwendung. Ein Beispiel ist die Beschichtung von Befestigungselementen aus Titan, mit denen Aluminium-Baugruppen verbunden werden.

Das Verfahren ist sowohl NADCAP-zertifiziert als auch für eine Reihe von großen Luft- und Raumfahrt-Unternehmen wie Airbus, Boeing, Bombardier, Leonardo, Rolls-Royce, Safran und UTC zertifiziert.

Die Bauteile, die für diese Endkunden beschichtet werden, können in Größe und Komplexität in erstaunlichem Ausmaß variieren: von kleinen Befestigungselementen bis hin zu größeren Bauteilen wie etwa Flugwerk-Komponenten, Motorkomponenten und Mischmetall-Baugruppen.

SurTec® 650

Die Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec® 650 wird im Tauch-, Spritz- oder Wischverfahren angewendet. Durch den chemischen Prozess wird eine schwach irisierende Konversionsschicht erzeugt. Dabei werden Chrom(VI)-freie Partikel für einen optimalen Korrosionsschutz in die Schicht eingebaut.

Eigenschaften SurTec® 650

Die Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec® 650 bietet einen optimalen Korrosionsschutz, verfügt über einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand und eignet sich sehr gut für eine Nachbehandlung von Anodisierschichten sowie als Haftgrund für Lacke, Pulverbeschichtungen und Klebstoffe.

Grundwerkstoffe

Die Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec® 650 ist für nahezu alle technisch interessanten Aluminiumlegierungen geeignet. Im Werk Altdorf (CH) ist auch die Passivierung von Magnesium mit diesem Verfahren möglich.

Einsatzmöglichkeiten der Chrom(VI)-freien Passivierung SurTec® 650

Die Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec® 650 ist optimal geeignet für den Einsatz in der Elektronikindustrie aufgrund des niedrigen Oberflächenwiderstands sowie für den Einsatz in der Luftfahrtindustrie wegen des hohen Korrosionsschutzes auf unlackierten Oberflächen. Eine dritte Anwenderbranche ist die Automobilindustrie aufgrund der Summe aller Eigenschaften der Passivierungsschicht.

Häufig gestellte Fragen

  • Welche Vorteile bietet die Chrom(VI)-freie Passivierung SurTec® 650?

    Zu den Vorteilen der Chrom(VI)-freien Passivierung SurTec® 650 zählen unter anderem:

    • geringe Schichtdicke und damit geringe maßliche Veränderung
    • niedriger Oberflächenwiderstand (ideal geeignet für den Einsatz in der Elektronikindustrie)
    • hoher Korrosionsschutz auf unlackierten Oberflächen
    • guter Haftgrund für nachfolgende organische Beschichtung (unter anderem Lackieren, Pulverbeschichten oder Kleben)
  • Wieso ist das Entfetten der Teile vor einer IVD-Beschichtung so wichtig?

    Um eine hervorragende Haftung der Beschichtung zu gewährleisten, ist die Sicherstellung einer sauberen und reinen Oberfläche von größter Bedeutung. Wir führen hierzu einen dreistufigen Reinigungsprozess durch. Zunächst werden die Werkteile entfettet. Der zweite Teil beinhaltet ein feinkörniges Sandstrahlen, um vereinzelte Oxide von der Oberfläche zu entfernen. In der Vakuum-Beschichtungskammer findet dann der letzte Reinigungsschritt auf atomarer Ebene statt.

  • Wieso ist die Beschichtung mit IVD-Aluminium in der Luft- und Raumfahrt so gefragt?

    Die IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung wird aus einer Vielzahl von Gründen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. IVD-Aluminium ist hauptsächlich für den galvanischen Schutz in Anwendungen vorgesehen, bei denen Titanlegierungen, Kupfer oder Stahl miteinander verbaut werden. Ein großer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die Beschichtung auf große Bauteile mit einer Länge von bis zu 1,5 Metern angewendet werden kann. Aber auch großvolumige Kleinteile wie Befestigungselemente oder Buchsen können problemlos über Trommelverfahren beschichtet werden.

    Weitere Vorteile sind:

    • Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von niedrig legierten Stählen, Kupferlegierungen oder geschmiedetem / gegossenem Aluminium
    • Sperrschicht- und Opferschutzschutz in aggressiven Umgebungen, auch im Kontakt mit Flugbenzin
    • Nutzung der Reinaluminiumbeschichtung als Dichtung / Dichtfläche
    • Bis zu 415 °C stabil, elektrisch leitfähig, gutes Substrat für nachfolgende Lackierung
    • Keine Gefahr der Wasserstoffversprödung bei hochfesten Stählen
    • Umweltfreundlicher Ersatz von Kadmierungen
    • Zunehmende Verfügbarkeit des Verfahrens rund um die Standorte der Flugzeughersteller

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