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Verschleißschutz/Korrosionsschutz Oberflächenschutz braucht die richtigen Verfahren

| Autor / Redakteur: Isabel Nocker / Stéphane Itasse

Dichtungen, Ventile, Zylinder, Pumpen, Turbinen und Walzen – sie alle müssen hohen Belastungen standhalten. Möglich ist dies mit angepassten Oberflächenbeschichtungen, die Bauteile gegen Korrosion und Verschleiß schützen. Drei wichtige Beschichtungsverfahren dafür sind das thermische Spritzen, das Auftragschweißen und das Auftraglöten.

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Die vorgewärmte Richtachse wird mit einem 3 mm großen Brennfleck per Laserauftragschweißen regeneriert.
Die vorgewärmte Richtachse wird mit einem 3 mm großen Brennfleck per Laserauftragschweißen regeneriert.
(Bild: Schmidtke & Sohn Maschinenbau)
  • Korrosion und Verschleiß gehören zu den häufigsten Ursachen für den Ausfall hoch belasteter Bauteile.
  • Grundsätzlich gibt es drei Arten von aufgeschweißten Schutzschichten: die Panzerung, die Plattierung oder die Pufferschicht.
  • Neben dem Auftragschweißen eignen sich auch das Auftraglöten und das thermische Spritzen, um solche Schutzschichten zu erzeugen.

Beispielsweise sind die beiden Hauptursachen für Schäden in der Kies- und Sandindustrie bekannt: Verschleiß und Korrosion. Hier können sie besonders an Getrieben, Lagern oder Wellen die Produktionssicherheit beeinträchtigen.

Bestimmte Stahlgüten machen Laserauftragschweißen zwingend

Ein Unternehmen, das auf Reparatur und Neubau dieser kritischen Komponenten spezialisiert ist, ist Schmidtke & Sohn Maschinenbau aus Dinslaken. So hatte es sich bei der Instandsetzung von zwei Richtachsen für ein Knüppelwalzwerk in Duisburg für das Laserstrahl-Auftragschweißen entschieden. Die kohlenstoffhaltige Stahlgüte der Richtachsen schloss konventionelle Schweißverfahren aus. Aus diesem Grund beauftragte der Instandsetzungsbetrieb einen Anbieter von Oberflächenbearbeitung: Pallas aus Würselen übernahm die Reparatur der Verschleißfläche durch Laserstrahl-Auftragschweißen. Maximale Verschleißbeständigkeit bei minimaler Beeinflussung des Stahlgefüges der Achse machten dieses Verfahren in diesem Fall optimal.

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Viele andere Beispiele für das Auftragschweißen werden täglich in den Betrieben entwickelt und erprobt. Dabei werden grundsätzlich drei Arten von Schweißbeschichtungen unterschieden: das Aufbringen einer Schweißschicht als Panzerung, als Plattierung oder als Pufferschicht.

  • Mit dem Schweißpanzern werden besonders verschleißfeste Schichten auf den weniger verschleißfesten Grundwerkstoff aufgebracht. Häufig sind Cobaltlegierungen hier das Mittel zum Zweck. Darüber hinaus können dem Auftragschweißgut Hartstoffpartikel, zum Beispiel aus Wolfram- oder Siliciumcarbid, zugesetzt werden, die den Verschleißwiderstand weiter erhöhen. Beispiel für Schweißpanzerschichten sind Baggerschaufelkanten.
  • Beim Plattieren wird eine Beschichtung geschweißt, die beständig gegen chemische Angriffe ist. Der darunterliegende Grundwerkstoff ist gegen die Chemikalie nicht resistent. Davon abhängig ist auch die Wahl des Plattierungswerkstoffs.
  • Die dritte Form der Schweißbeschichtung, nämlich die Pufferschicht, kommt überall dort zum Einsatz, wo zwei Bauteile verbunden werden sollen, deren Werkstoffe sich schweißtechnisch nicht gut fügen lassen. Dann wird ein Beschichtungswerkstoff ausgewählt, der sich sowohl mit dem einen als auch mit dem anderen Bauteilwerkstoff metallurgisch gut verträgt. So entsteht eine geschweißte Verbindung zwischen beiden Bauteilen.

Zum Auftragschweißen kommen vorranging die Prozesse Gasschweißen, Lichtbogen-Handschweißen, Metall-Schutzgasschweißen, Wolfram-Inertgasschweißen, Plasmaschweißen, Unterpulverschweißen, Elektroschlackeschweißen und Laserstrahlschweißen zum Einsatz.

Neben dem Auftragschweißen bieten auch das Auftraglöten und das thermische Spritzen solch funktionale Oberflächenbeschichtungen, die hauptsächlich gegen Verschleiß oder Korrosion, aber auch zu anderen Zwecken eingesetzt werden.

* Isabel Nocker ist Pressereferentin im Agenturservice PR & Text der DVS Media GmbH in 40223 Düsseldorf

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