Oberflächenfunktionalität (fast) nach Wunsch – Der Holzapfel Oberflächen Blog

Oberflächenfunktionalität (fast) nach Wunsch

In den vorherigen Teilen unserer Serie Die „eierlegenden Wollmilchsäue“ unter den Oberflächen – Funktionelle Oberflächen können mehr wurde aufgezeigt, wie Beschichtungen Bauteile in ihrer Funktionalität unterstützen und wie sie bspw. auch die elektrische Leitfähigkeit oder Lötbarkeit herstellen können. Teil 4 zeigt nun, welche Oberflächen in Sachen Korrosionsschutz, Verschleißschutz und Härte gute Optionen bieten.

 

Korrosionsschutz, Verschleißschutz oder vielleicht beides?

Ein Beispiel für funktionelle Oberflächen, die einen besonderen Einfluss auf den Korrosionsschutz sowie auch die Verschleißbeständigkeit haben können, sind galvanisches Nickel und chemisch Nickel-Schichten.

Galvanisches Nickel hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und eine gewisse Härte. Chemisch Nickel hingegen zeichnet sich durch eine deutlich höhere Härte und dadurch bessere Verschleißbeständigkeit aus. Aufgrund des Phosphorgehaltes ist die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu galvanischen Nickel Schichten wesentlich besser.

Auch wenn die Ansprüche an die Oberfläche komplexer sind oder das zu beschichtende Bauteil eine anspruchsvolle Geometrie hat, ist häufig chemisch Nickel die Beschichtung der Wahl. Chemisch Nickel-Schichten bieten den Vorteil, dass die Schichten je nach Anforderungen an das Bauteil unterschiedlich (z. B. Härte) eingestellt werden können. Denn zum einen hat die Schichtstärke einen Einfluss auf die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit und zum anderen der Phosphorgehalt der chemisch Nickel-Schicht, auch Nickel-Phosphor genannt.

Die chemisch Nickel-Oberfläche ist vor allem in Härte und der Passgenauigkeit dem galvanischen Nickel überlegen. Das Verfahren ist in der Anschaffung etwas kostenintensiver als die galvanische Vernickelung, aber dafür sorgt die Nickel-Phosphor-Oberfläche auch für hochwertigere Bauteile und damit hochwertigere Endprodukte.

Chemisch Nickel: passgenau für vielfältige Anwendungen

Das Beschichtungsverfahren chemisch Nickel bietet eine sehr gleichmäßige, maßhaltige und konturtreue Schichtabscheidung (d.h. ohne Kantenaufbau), und das auch bei komplexen Bauteil-Geometrien. Die Nickel-Phospor-Schichten sind daher vielseitig und für zahlreiche Anwendungen geeignet. Trotzdem ist es oft nicht möglich, mit einer einzelnen Schicht die vielfältigen praktischen Anforderungen an ein Bauteil zu erfüllen. Daher ist es vorteilhaft, dass Nickel-Phosphor-Schichten in bestimmten Grenzen einstellbar sind.

Bauteil mit Nickel-Phosphor-Beschichtung

Die Nickel-Phosphor-Beschichtung ist besonders konturtreu und damit gut geeignet für komplexe Bauteile.

So sorgen chemisch Nickel-Schichten mit hohem Phosphorgehalt, auch Hochphosphor oder High Phos genannt, für einen hohen Korrosionsschutz. Außerdem sind hochphosphorhaltige chemisch Nickel-Überzüge (ab 10% Phosphorgehalt) nicht magnetisch und verfügen über eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit.

Nickel-Phosphor-Legierungen mit mittlerer Phosphoreinbaurate (ca. 6-9%) hingegen weisen einen guten Verschleißschutz mit einer Härte über 600 HV auf. Durch eine zusätzliche Wärmebehandlung (Tempern) können Härten bis zu 1000HV erreicht werden.
Niedrigphosphor (Low Phos) mit geringem Phosphorgehalt von unter 6% hat eine Härte über 700HV und überzeugt durch seine hohe Verschleißbeständigkeit.

 

 

Schichtkombinationen erfüllen fast alle Anforderungen

Außerdem können die chemisch Nickel-Schichten miteinander kombiniert werden, um mehrere gewünschte Eigenschaften abzudecken. So kann etwa eine korrosionsschützende hochphosphorhaltige Schicht aufgebracht werden und anschließend eine niedrigphosphorhaltige Schicht zur Verbesserung der Härte und des Verschleißschutzes. Um weitere besondere Anforderungen zu erfüllen, kann chemisch Nickel mit anderen Beschichtungsverfahren wie Silber oder Zinn kombiniert werden.
Wir beraten Sie gerne für Ihren konkreten Anwendungsfall, um mit chemisch Nickel-Schichten und Kombinationsverfahren die besten und wirtschaftlichsten Ergebnisse für Ihr Bauteil zu erzielen. Sprechen Sie uns an!

Weiterführende Informationen finden Sie auf der Verfahrensseite chemisch Nickel. Oder Sie lesen hier weiter und erfahren mehr über einen konkreten Anwendungsfall aus der Verpackungsmaschinen-Industrie 

Lesen Sie die vorherigen Teile unserer Serie zu funktionellen Beschichtungsverfahren:

Teil 1: Die „eierlegenden Wollmilchsäue“ unter den Oberflächen – Funktionelle Oberflächen können mehr erläutert die Einsatzmöglichkeiten der Oberflächentechnik und zeigt beispielhafte Anwendungen aus der Elektrotechnik
Teil 2: Elektrische Leitfähigkeit durch Oberflächentechnik herstellen mit Silber als funktioneller Oberfläche und dem Anwendungsbeispiel Schaltkontakte
Teil 3: Lötbarkeit erreichen mit funktionellen Beschichtungen wie chemisch Nickel und Zinn


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