Diffusionshärten – ein Verfahren zur Herstellung von hochbeständigen Edelstahloberflächen

Oberflächen 08. 11. 2020
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Namhafte Hersteller aus den Bereichen Automotive, Pump- und Förderungstechnik sowie Lebensmittelverarbeitung ersetzen Hartverchromung durch Expanite. Mit mehr als 20 % des Umsatzes aus Hartchromersatzprojekten ist Expanite, der dänische Pionier im Bereich der Oberflächenhärtung von Edelstahl, nach eigenen Angaben auf dem Weg, sich als eine der am häufigsten verwendeten Alternativen für das Hartverchromen zu positionieren.

Die Suche nach einem Ersatz für Hartverchromung kann eine Herausforderung sein: Da die EU-Vorschriften den Einsatz von Verbindungen auf Basis von ­sechswertigem Chrom auf den Industriemärkten senken, müssen Alternativen gefunden werden. Die Hartverchromung in verschiedenen ­Formen ist bisher eines der Standardverfahren zur Verbesserung der Verschleiß- und Korro­sionsbeständigkeit von Edelstahlbauteilen. Da neue Lösungen erforderlich sind, finden die Härtungstechnologien von Expanite in Automobilen, Pumpen, Ventilen und Lebensmittelmaschinen zunehmend Anwendung.

Nachhaltige Lösung

Bei den Expanite-Prozessen werden für die Oberflächenhärtung Stickstoff und Kohlen­stoff in atomarer Form eingesetzt. Dies macht das Verfahren zu einem umweltfreundlichen und nachhaltigen Prozess. Bei dem Verfahren wird die natürliche Oxidschicht, die rostfreie Stähle bedeckt, während der ersten Schritte des Gasprozesses ohne den Einsatz aggressiver Chemikalien effektiv entfernt. Dies ermöglicht in der Folge eine kontrollierte Diffusion von Kohlenstoff- und Stickstoffatomen in das darunter liegende Edelstahlgefüge.

Ersatz für die Hartverchromung

Nach Aussage von Thomas Abel Sandholdt, CEO von Expanite, wurden mehr als 20 % der Teile, die heute mittels Expanite-Verfahren bearbeitet werden, bisher durch Hartverchromung bearbeitet. Hierbei handelt es sich um Bauteile für Einspritzventile in der Automobilindustrie, Buchsen für Schiffsmotoren oder den Rotoren für große Pumpen. Als besondere Vorteile sehen die Spezialisten der Expanite, dass beim Diffusionsprozess keine Schädigungen durch Beschichtungsrisse, -abplatzungen oder inhomogene Härtungszonen auftreten.

(Foto: Expanite)

 

Thomas Abel Sandholdt weist auf die Möglichkeiten zum Ersatz von Hartchrom durch Expanite in der Automobilindustrie mit Ventilkomponenten hin: Unabhängig voneinander hätten sich drei große Zulieferer der ­Automobilindustrie an Expanite gewandt. Sie alle produzieren Einspritzdüsen mit Ventilkomponenten aus ferritischem Edelstahl, die traditionell hartverchromt wurden. Alle drei waren mit Problemen wie Verschleiß, allgemeinen Qualitätsproblemen und hohen Kosten konfrontiert - und alle fanden verschiedene Lösungen in der Expanite-Toolbox. Das erste der drei Projekte ging im Januar 2020 in Serie, während die beiden anderen Projekte 2021 und 2022 mit der Serienproduktion beginnen sollen. Die Gründe für den Wechsel unterliegen aber Thomas Abel Sandholdt zufolge den Geheimhaltungsvorschriften der Kunden.

Wettbewerbsvorteil: Kosten

Auf den ersten Blick erscheint die Expanite-Härtungstechnologie im Vergleich zum Hartverchromen kostspieliger. Aber Thomas Abel Sandholdt ist überzeugt, dass sich der Preis­unterschied ausgleichen wird, wenn die Gesamtkosten und die Leistung des Lebenszyklus berücksichtigt werden. Der Beweis liege in den Entscheidungen, die viele Kunden von Expanite getroffen haben.

Über Expanite

Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Material- und ­Oberflächenhärtung gegründet. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und verfügt über Behandlungszentren in den USA, Deutschland, Korea und China. Die Lösungen von Expanite sind für alle Edelstahltypen anwendbar und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die kunden­eigene Produktlinie zugeschnitten werden.

 

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