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Nickelbeschichtung als Verschleißschutz bei Werkzeugen

20.07.2018

Der Formenwerkstoff Aluminium wird aus wirtschaftlicher Sicht immer interessanter. Von Vorteil sind vor allem das geringere Gewicht und die günstigen Bearbeitungsparameter. So werden mittlerweile vermehrt Kleinserienwerkzeuge aus Aluminiumlegierungen hergestellt. Der werkstoffliche Nachteil, die geringe Oberflächenhärte, schränkt den Einsatz häufig ein.

Entscheidende Verbesserungen bezüglich der Standzeiten bieten die Funktionsschichten auf Basis von chemisch abgeschiedenen Nickelschichten. Diese Überzüge als Legierung aus Nickel und Phosphor (je nach Einsatzgebiet zwischen ca. 5 % und ca. 15 % Phosphoranteil) bieten einen hervorragenden Oberflächenschutz vor Verschleiß, Korrosion, und/oder Belagsbildung. Schon geringe Schichtdicken ab etwa 5 µm sind für die meisten Anwendungen ausreichend. Eine Wärmebehandlung zur Steigerung der Härte bis cirka 1000 HV ist bei vielen Legierungen ohne Einschränkung möglich.

An einem hochglanzpolierten Produktionswerkzeug aus Aluminium zeigt sich, dass eine Schutzschicht aus 10 µm dicke Schicht (PlanoTek HCN; NovoPlan GmbH) abrasionsbeständig ist. Die wesentlich höhere Oberflächenhärte erhöht die Standzeit des Werkzeuges um ein Vielfaches. Zudem bietet die Schicht einen sehr guten Schutz vor sauren und alkalischen Reinigern und verhindert Verschmutzung der Oberfläche durch Aluminiumabrieb. Chemisch abgeschiedene Schichten zeichnen sich zudem durch eine konturgetreue, planparallele Abscheidung auch in Rippen und Bohrungen aus, eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit und die Gewährleistung der Entschichten und Neubeschichten – beispielsweise im Reparaturfall – aus.

Quelle: NovoPlan GmbH, Aalen