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Ionic Vapour Deposition

Mit Aluminiumdampf gegen die Korrosion

| Autor/ Redakteur: Jürgen Diesing und Jonathan Riches / Stéphane Itasse

Wie lassen sich große und komplexe Bauteile mit Aluminium gut vor Korrosion schützen? Ein Beschichtungsunternehmen in Großbritannien hat dazu das ionengestützte Bedampfen über Jahre immer weiterentwickelt – mit beachtlichem Erfolg.

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IVD-aluminiumbeschichtete Bauteile mit Maskierung im inneren Durchmesser. Nach der Beschichtung erfuhren die Bauteile eine Chrom(III)-haltige Passivierung.
IVD-aluminiumbeschichtete Bauteile mit Maskierung im inneren Durchmesser. Nach der Beschichtung erfuhren die Bauteile eine Chrom(III)-haltige Passivierung.
( Bild: AHC/iconphotomedia )

Acorn Surface Technology Ltd ist ein auf Oberflächentechnik spezialisiertes Unternehmen, das in Kirkby-in-Ashfield bei Nottingham in Großbritannien beheimatet ist. Es gehört seit Anfang 2016 zur AHC-Gruppe, ist jedoch schon wie die AHC Oberflächentechnik GmbH seit 2001 im Firmenverbund von Aalberts Industries NV.

Ionengestütztes Bedampfen mit Aluminium über Jahre weiterentwickelt

1998 griff Acorn das ionengestützte Bedampfen mit Aluminium auf, bekannt unter dem Begriff IVD-Aluminiumbeschichtung (IVD = Ion Vapour Deposition). Das Unternehmen hat diese Technologie und die Verfahrenskapazitäten im Laufe von 18 Jahren weiterentwickelt.

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Die IVD-Aluminiumbeschichtung wurde ursprünglich von McDonnell Douglas als Ersatz für das Cadmieren von Stahl- und Titanbauteilen entwickelt. Sie wird vor allem für den Korrosionsschutz typischerweise im Temperaturbereich von 0 bis 300 °C eingesetzt. Die Beschichtung kann auch der Vermeidung bimetallischer oder galvanischer Korrosion dienen. Ein Beispiel ist die Beschichtung von Befestigungselementen aus Titan mit IVD-Aluminium, mit denen Aluminiumbaugruppen verbunden werden.

Es gibt eine Reihe von wichtigen Prozessschritten bei der IVD-Aluminiumbeschichtung auf metallischen Substraten. Zunächst werden die Teile entfettet. 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.

Bewegliches Gestell verbessert Beschichtung komplexer Teile

Der letzte Schritt erfolgt in der Vakuumbeschichtungskammer. Die Teile werden während des Prozesses auf einem elektrisch leitenden Gestell gehalten. Das Gestell kann während des Verfahrens bewegt werden, das verbessert die Verteilung der Beschichtung auf komplexer geformten Teilen. Die Teile werden in die Beschichtungskammer gefahren, welche evakuiert wird. Ein Edelgas wird dann in die Kammer eingelassen und eine elektrische Spannung angelegt. Dies führt zu einer Plasma-Glimmentladung, die als violettes Leuchten sichtbar ist. Als Folge entsteht eine saubere Oberfläche auf dem Substrat.

Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, kann der Beschichtungsprozess beginnen. Aluminiumdraht wird nun einer Reihe von überhitzten Keramiktiegeln zugeführt. Eine Hochspannung wird angelegt und das Aluminium verdampft zu einem elektrisch geladenen Nebel. Die negativ geladenen Aluminiumatome bewegen sich durch das Vakuum und scheiden sich auf den elektrisch geerdeten Werkstücken ab.

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