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Beschichtung und Oberflächenmodifizierung

Oberflächentechnik

Die Oberflächentechnik umfasst ein breites Spektrum an Prozessen. Am unteren Ende der Schichtdicken-Skala beeinflussen Ionenimplantation, Nitrierung und Aluminierung die chemische Zusammensetzung und die Eigenschaften nur in einer dünnen Oberflächenschicht des Substrats bis auf eine Tiefe von 0,001-1,0 mm. Am oberen Ende werden typischerweise 1-20 mm dicke Auftragschweißungen, Panzerungen und andere Plattierungen in der Regel für die Verschleiß- oder Korrosionsbeständigkeit und die Reparatur beschädigter Teile aufgetragen.

Zwischen diesen beiden Extremen befinden sich Depositionsprozesse wie die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die chemische Gasphasenabscheidung (CVD), die Anodisierung, die Laserbearbeitung, das thermische Spritzen, das Kaltspritzen und die Flüssigabscheidung.

Beschichtungen

Die Applikations- und Leistungsmerkmale der Beschichtung sind stark von der Zusammensetzung und den Verarbeitungsparametern abhängig. Beschichtungen von rein keramischem bis rein organischem Charakter haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, können aber dem Bauteil entscheidende Vorteile bringen.

Die Auswahl des am besten geeigneten Beschichtungstyps und der Beschichtungsmethode erfordert ein Verständnis der betrieblichen Anforderungen, zusammen mit den Bewerbungsmethoden und Überlegungen zur Lieferkette. Die Prüfung und Validierung der Oberfläche ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die erforderlichen Eignungsmerkmale erreicht wurden, und es wurde ein Vergleich zwischen den geeigneten Systemen und etablierten oder sich entwickelnden Normen durchgeführt.

TWIs Expertise

TWI verfügt über Fachwissen, Erfahrung und Einrichtungen, um die die am besten geeigneten Beschichtungsverfahren und -materialien aus der Vielzahl der verfügbaren Optionen auszuwählen und zu validieren.

Wir haben uns aktiv an der Grundlagenforschung und Anwendungsentwicklung beteiligt, um die Industrie bei der Bewältigung der gekoppelten Herausforderungen bei der Verbesserung der Leistungsmerkmale und der Langlebigkeit von Komponenten zu unterstützen und Herausforderungen der Nachhaltigkeit anzugehen, wie z.B. die Suche nach Alternativen zu Beschichtungen, die aufgrund von Umwelt- oder Gesundheitsbedenken auslaufen. Wir haben außerdem auch bei der Entwicklung von Restaurierungs-/Reparaturtechniken für hochwertige Teile in vielen Industriesektoren, einschließlich Energie, Luft- und Raumfahrt sowie Öl und Gas, mitgewirkt.

Beispiele für Bereiche, in denen wir meist nach Abschluss von Vertraulichkeits­vereinbarungen arbeiten, um den Anforderungen unserer industriellen Mitglieder gerecht zu werden, sind:

  • Bedruckbare transparente leitfähige Beschichtungen
  • Neue kostengünstige Antireflexbeschichtungen
  • Auswahl umweltfreundlicher Beschichtungen für hochwertige Konsumgüter
  • Hochleistungs-Hartbeschichtungen für Verglasungsanwendungen
  • Aufbringen einer verschleißfesten Beschichtung
  • Oberflächenveredelung nach dem Laser-Metalldispositionsverfahren (LMD)
  • Eine neuartige superhydrophobe Beschichtung, die am TWI entwickelt wurde. 

Auftragen einer Verschleißschutzschicht

Oberflächen-Feinbearbeitung durch Laser Metal Deposition.

Eine am TWI entwickelte super-hydrophobe Beschichtung

Das TWI-Beschichtungsteam entwickelte die Beschichtung mit funktionalisierten Silica-Nanopartikeln (Wasserkontaktwinkel von 150° auf Glas).

Roboter-Hochgeschwindigkeits¬flammpritzen eines Automobil-Zylinderkopfes

Thermisches Spritzen kann zum Auftragen von Metallen, Cermets (z.B. WC-Co), Keramiken, Polymeren für eine Vielzahl von technischen Anwendungen in Schichten von typischerweise 60 μm bis 10 mm Dicke eingesetzt werden.

Neben der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung und Entwicklung bietet das TWI auch Beratung, Materialauswahl und Schadensanalyse an. Wir bieten unparteiisches Fachwissen und sind einzigartig positioniert, um neue Beschichtungs­zusammen­setzungen, Beschichtungsmethoden oder Vorbehandlungen für Beschichtungen zu entwickeln, die die gesamte Bandbreite der Verfahren abdecken.

Die Auswahl geeigneter Beschichtungen kann die Kosten senken und zu einer Verbesserung der Anwendungs- und Betriebsleistung führen.

Für den sofortigen Einsatz und als Basis für neue Produkte steht eine Vielzahl von Optionen zur Verfügung. Die Identifizierung des zweckmäßigen Beschichtungs­systems ist unerlässlich, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

TWI hat Beschichtungen für Anwendungen in den folgenden Bereichen untersucht und entwickelt:

Für weitere Informationen senden Sie bitte eine englischsprachige E-Mail an:

kontakt@twi-deutschland.com