Oberflächenbeschichten Evonik entwickelt tribologische Pulver auf PEEK-Basis

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Für das laserbasierte Pulverbeschichten entwickelt Evonik im Rahmen eines Forschungsprojekts neue tribologisch modifizierte Kunststoffpulver auf Basis von Polyetheretherketon (PEEK).

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Aufgrund seiner sehr hohen mechanischen, thermischen und chemischen Beständigkeit bildet der Kunststoff Vestakeep PEEK von Evonik die Grundlage für die tribologisch modifizierte Pulverentwicklung.
Aufgrund seiner sehr hohen mechanischen, thermischen und chemischen Beständigkeit bildet der Kunststoff Vestakeep PEEK von Evonik die Grundlage für die tribologisch modifizierte Pulverentwicklung.
(Bild: Evonik)

Das Projekt „ENLAPRO“ will ein energieeffizientes, laserbasiertes Produktionsverfahren für PEEK-basierte tribologische Beschichtungen auf den Weg bringen. Mit ihnen sollen metallische Komponenten beschichtet werden, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind - etwa Kolben oder Lagerschalen in Verbrennungsmotoren oder Metallbauteile in Klimakompressoren. Hinsichtlich der Materialeigenschaften sind insbesondere Hochleistungspolymere für solche Anwendungsfälle prädestiniert. Aufgrund seiner sehr hohen mechanischen, thermischen und chemischen Beständigkeit bildet der Kunststoff Vestakeep PEEK von Evonik die Grundlage für die tribologisch modifizierte Pulverentwicklung. Bis Ende 2021 soll das Projekt, das von der Landesregierung Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union gefördert wird, abgeschlossen sein.

Neues Verfahren reduziert Energieverbrauch um 90 Prozent

Der zentrale Innovationsgehalt des neuen laserbasierten Verfahrens besteht nach Angaben von Evonik in der signifikanten Vergrößerung der Energieeffizienz, da lediglich das Beschichtungsmaterial und eine dünne Randschicht des Bauteils mittels Laserstrahlung erwärmt werden. Ersten Berechnungen zufolge könne durch den Einsatz dieses Beschichtungsverfahrens der Energieverbrauch gegenüber Ofenprozessen um mehr als 90 Prozent gesenkt werden. Das neue Beschichtungsverfahren reduziert zudem den Materialverlust bei der Schichtapplikation und verzichtet auf chemische Reinigungsmittel und Strahlmedien, heißt es.

Konventionelle Beschichtungsverfahren erwärmen das ganze Bauteil

Konventionelle Beschichtungsverfahren umfassen typischerweise mehrere Schritte: eine chemische Bauteilreinigung sowie eine Vorbehandlung des Bauteils mittels Strahlmedien, einen Schichtauftrag in Pulverform mit einem Materialverlust von bis zu 70 Prozent und einen anschließenden, energieaufwendigen Ofenprozess. Darin wird das komplette Bauteil auf typischerweise 400 Grad Celsius erwärmt, um das Beschichtungsmaterial aufzuschmelzen und so eine haftfeste Beschichtung zu erhalten.

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