Düse während der Aerosol Deposition
Heraeus
Reibkraftverstärkende Unterlegscheiben, sogenannte "Friction Shims", werden in Anwendungen benötigt, in denen hohe Drehmomente übertragen werden, ohne die Bauteile massiver auslegen zu müssen. Derzeit werden sie mit Nickel-Phosphor beschichtet, in den Diamanten eingelagert sind. Dies erhöht die Reibkraft der Scheiben und erzeugt damit eine festere Verbindung zwischen zwei Bauteilen. Die Größe und Anzahl der Diamanten werden auf die Oberfläche der zu verbindenden Komponenten angepasst.
Keramikbeschichtungen bieten nun eine Alternative zum herkömmlichen Verfahren. Die benötigte Rauheit und Festigkeit wird erzielt, in dem die Oberfläche selbst strukturiert und dann mit Keramik beschichtet wird, zum Beispiel mit Aluminiumoxid. Diese Kombination ermöglicht nach aktuellen Ergebnissen mindestens eine Versechsfachung der Reibkraft im Vergleich zur unbehandelten Oberfläche. Verglichen mit der herkömmlichen Beschichtung kann so der teure Rohstoff Diamant eingespart und gleichzeitig auf gesundheitsschädliches Nickel-Phosphor verzichtet werden. Dies ist vor allem deshalb relevant, weil die Anforderungen an die Arbeitssicherheit in Fertigungsprozessen aufgrund gesetzlicher Vorgaben stetig steigen.
Die Keramik erhöht zudem die Einsatztemperatur um etwa das Doppelte. Bisherige Beschichtungen sind nur bis 400 °C einsetzbar und elektrisch leitend, was ihre Einsatzbereiche limitiert. Mit Keramikbeschichtung können sie bis zum Temperaturlimit der Scheibe, in der Regel 700 °C, eingesetzt werden und zusätzlich elektrisch isolierend wirken.