Zink-Thermo-Diffusion erhöht Korrosions- und Verschleißfestigkeit

Oberflächen 05. 09. 2021
  • Autoren dieses Artikels
  • 1068x gelesen

Ebbinghaus Verbund bietet mit der ZTD-Technologie einen ausgezeichnetes Beschichtungsverfahren für unterschiedlichste Materialien für hohe Anforderungen

Um Bauteile vor Korrosion zu schützen werden heute meist Verfahren wie beispielsweise Feuerverzinken, Spritzverzinken, galvanisches Verzinken oder Beschichten mit Zinklamellen eingesetzt. Ein weiteres Verfahren findet durch die Aufwertung der Verfahrenstechnik in den letzten Jahren zunehmend Beachtung. Die sogenannte Zink-Thermo-Diffusion (ZTD) zeigt viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Korrosionsschutzverfahren und ist für die Beschichtung von unterschiedlichen Werkstoffen, wie unlegierter Stahl, Edelstahl, Kupfer, Gusseisen, Sintermetalle und Titan sowie Titanlegierungen geeignet. Ebbinghaus Verbund besitzt ein Patent für das ZTD-Verfahren in Kombination mit einer induktiven Beheizung und hat in seinem Technikum in Solingen die Zink-Thermo-Diffusion mit unterschiedlichsten Materialien erfolgreich getestet.

Gründe, die für eine Beschichtung durch das Zink-Thermo-Diffusion-Verfahren sprechen, können vielfältig sein. So ist bei der ZTD die Wasserstoffversprödung prozesstechnisch ausgeschlossen, was besonders bei sicherheitsrelevanten und vergüteten Bauteilen, die oft hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, wichtig ist. Die Härte der Schichten (300 bis 500 HV) ist zum Beispiel höher als bei Zinklamellenschichten, Feuerverzinkung sowie einigen galvanischen Zinkschichten und führt damit zu einer hohen Verschleiß­festigkeit. Dies ist bei Werkstoffen von Vorteil, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Auch Werkstoffe wie Gusseisen oder Kupfer erhalten so eine härtere, verschleißfestere Oberfläche und nebenbei wird auch die Korrosionsbeständigkeit verbessert.

ZTD-Schichten besitzen eine raue Oberfläche, die sich durch den Prozess steuern lässt und somit eine gute Haftung für andere, nach­folgende Beschichtungen – Top Coats – bietet. Für spezielle Deckschichten kann die Thermodiffusionsschicht dadurch als Haftvermittler dienen. Kommt die ZTD-Technologie zum Beispiel bei Verschraubungen zum Einsatz, kann die rauere Oberfläche einer Lockerung der Schrauben entgegenwirken, besonders wenn diese Vibrationen ausgesetzt sind.

Die im Vergleich zum Feuerverzinken relativ niedrige Prozesstemperatur von 350 °C bis 400 °C beim ZTD-Verfahren gewährleistet, dass Eigenschaften durch vorangegangene Vergütungsprozesse nicht beeinflusst werden. Außerdem passen sich die hiermit erzeugten Zinkschichten sehr gut an die Konturen komplexer Bauteile an.

Häufig spielen bei der Entscheidung für das ZTD-Verfahren mehrere der hier genannten Vorteile eine Rolle. Ein Beispiel: Vergütete Federn müssen bei sicherheitsrelevanten Anwendungen frei von Wasserstoff sein, um eine Wasserstoffversprödung zu vermeiden. Gleichzeitig dürfen deren mechanische Eigenschaften nach dem Vergütungsprozess durch den Verzinkungsprozess nicht beeinflusst beziehungsweise rückgängig gemacht werden. Da eine technische Feder eine komplexe Form hat, muss bei dem Verzinkungsprozess außerdem gewährleistet werden, dass sich die Zinkschicht gleichmäßig den Konturen des Bauteils anpasst. Weder galvanisches Verzinken noch das Feuerverzin­ken sind hier nach den Erfahrungen von Ebbinhaus geeignet, da sie nicht alle Anforderungen gleichzeitig abdecken können. Die Zink-Thermo-Diffusion bietet sich hier als Alternative an, da alle gewünschten Eigenschaften für vergütete Federn durch dieses Verfahren gewährleistet werden: Es findet keine Wasserstoffversprödung statt, die mechanischen Eigenschaften bleiben unbeeinflusst und es sind keine Nachbearbeitungen durch ungleichmäßige Zinkschichten notwendig, die zu höheren Kosten in der Produktion führen würden.

Über Ebbinghaus Verbund

Seit 1923 steht Ebbinghaus für die hochwertige organische Beschichtung von metallischen Oberflächen in ­unterschiedlichen Industriebereichen. Unter dem Dach der Ebbing­haus Verbund Management- und Dienstleistungs GmbH mit Sitz in Solingen arbeiten Unternehmen, wie zum Beispiel die Ebbinghaus Styria Coating GmbH in Graz und die Oftec Oberflächentechnik GmbH & Co. KG in Hagenbach. Hier werden Teile durch Verfahren wie KTL-Beschichtung, Nasslackierung oder PVC-Beschichtung veredelt. Darüber hinaus entwickelt Ebbinghaus Verbund Betreibermodelle für organische Überzüge auch mit Lohnbeschichtungen, Machbarkeitsprüfungen und Marktuntersuchungen sowie Anlagen und Werkplanungen für interne und externe Kunden. Im eigenen Technikum werden die bestehenden Verfahren ständig weiterentwickelt und neue Oberflächenlösungen erforscht.

Text zum Titelbild: Zink-Thermo-Diffusion für unterschiedliche Materialien und Formen

Relevante Unternehmen

Video(s) zum Thema

Werbepartner

Links zu diesem Artikel

Aus- und Weiterbildung

Top