Verschleissschutz
Verschleissschutz
Vermeidung und Verminderung von Verschleiß
Eine Vielzahl von Werkstoffen zur Vermeidung bzw. Verminderung von Verschleiß sind mittels thermischen Spritzverfahren einsetzbar.
Adhäsiver Verschleiß
Tritt auf wenn zwei berührende Bauteile bei hoher Flächenpressung fest aufeinander liegen.
Die Berührungsflächen haften infolge der Adhäsion aneinander. Beim Gleiten kommt es dann zur Abscherung von kleinen Teilchen aus der Bauteiloberfläche. Dadurch entstehen Löcher und kleine abgelöste Materialteilchen, die oft an der Gleitfläche des härteren Bauteils haften bleiben. So entsteht Reibung und Verschleiß.
Um dieser Verschleißart entgegenzuwirken werden glatte Beschichtungen benötigt, um die Reibpartner durch eine Schicht mit geringerer Adhäsionsneigung zu trennen. Eine mechanische Nacharbeit der Beschichtungen ist deshalb erforderlich.
Folgende Schichten haben sich bewährt:
– Schichten aus Kobald-, Kupfer- und Nickellegierungen
– Chromkarbidbeschichtungen ( Cr2C3/NiCr)
– Wolframkarbidbeschichtungen (WC/Co 88/12, WC/Co/Cr 86/10/4)
– Keramikbeschichtungen (Cr2O3, Al2O3/TiO2)
Oberflächenzerrüttung („fretting“)
Dieser Verschleißmechanismus tritt durch wechselnde oder schwellende mechanische Spannungen auf. Dadurch entsteht eine Zerrüttung der Oberfläche und die Entstehung von Mikrorissen in den oberflächennahen Werkstoffschichten setzt ein. Oberflächenzerrüttung tritt zum Beispiel in Wälzlagern auf.
Glatte Oberflächen mit niedrigem Reibungskoeffizient werden zum Schutz vor dieser Verschleißart benötigt. Deshalb müssen thermisch gespritzte Schichten mechanisch bearbeitet werden.
Folgende Schichten haben sich bewährt:
– verschiedene Legierungen aus Kupfer, Eisen, Nickel, Chrom oder Kobalt.
– Chromkarbidbeschichtungen ( Cr2C3/NiCr)
– Keramikbeschichtungen (Cr2O3, Al2O3/TiO2)
Abrasiver Verschleiß (Abrieb-, Gleit- oder Furchungs-Verschleiß)
Sehr verbreitete Verschleißart die meist durch Materialabtrag auf Grund harter und kantiger Partikel entsteht, die zwischen die Reibpartner gelangen. Auch harte oder kantige Oberflächen und Rauheitsspitzen der Gegenkörper können ursächlich für abrasiven Verschleiß sein.
Die Folgen sind Kratzer und Riefen im Bauteil.
Für diese Verschleißart können thermisch gespritzte oft unbearbeitet eingesetzt werden.
Einige Anwendungsgebiete sind: Rührer/Mischwerkzeuge, Transport- und Fördereinrichtungen, Klemmungen, Schieber, faden- oder drahtführende Rollen, Walzen und Umlenkungen, Dichtungslaufflächen, Lagersitze, Lagerschalen, Spannelemente, Schutzhülsen, Kolbenstangen, Schaltgabeln, Schneidmesser, …
Je nach Anwendungsfall kommen folgende Schichten zum Einsatz:
Tribochemische Reaktion
Diese Verschleißart entsteht durch chemische Reaktionen von Grund- und/oder Gegenkörper mit Bestandteilen des Umgebungsmediums infolge einer reibbedingten, chemischen Aktivierung der beanspruchten Oberflächenbereiche.
Zum Schutz vor Verschleißschäden durch tribochemische Reaktionen sind meist chemisch beständige Schichtwerkstoffe gefragt.
Hauptsächlich wenden wir folgende Schichten an:
– Keramikbeschichtungen (Chromoxid, Titandioxid)