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24.08.2017 | Lasertechnik + Photonik | Nachricht | Onlineartikel

Alternative zum verbotenen Hartverchromen mit Chrom(VI)

Autor:
Nadine Winkelmann

Ab September 2017 ist der Einsatz von Korrosions- und Verschleißschutz-Beschichtungen auf Basis von Chrom(VI) in der EU nur noch unter strengen Auflagen erlaubt. Das EHLA-Verfahren des Fraunhofer ILT stellt hier eine umweltfreundliche Alternative zum Hartverchromen dar.

Wegen der drohenden Zulassungsbeschränkung von Chrom(VI)-Beschichtungen hat der Hydraulikzylinder-Hersteller IHC Vremac Cylinders vom Hartverchromen jetzt auf das umweltfreundliche alternative Verfahren EHLA (extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen) des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT, Aachen umgestellt. Dabei schmilzt ein Laser die Pulverpartikel bereits oberhalb des Schmelzbades auf. Dadurch lasse sich laut Fraunhofer ILT die Prozessgeschwindigkeit von 0,5 bis 2,0 Meter pro Minute auf bis zu 500 Meter pro Minute steigern. Außerdem könne die Schichtdicke durch das Verfahren reduziert werden: Waren bisher nur über 500 Mikrometer dicke Schichten möglich, so lassen sich nun auch 25 bis 250 Mikrometer dünne Schichten wirtschaftlich auftragen. Zudem reduziere sich die Rauheit der Schichten auf ein Zehntel des typischen Wertes beim Laserauftragschweißen.

"Der Vorteil beim Beschichten von rotationssymmetrischen Bauteilen mit EHLA ist, dass die erforderlichen Komponenten hervorragend in eine Drehmaschine integriert werden können", erklärt Thomas Schopphoven, Leiter des Teams Produktivität und Systemtechnik in der Gruppe Laserauftragsschweißen am Fraunhofer ILT. Der Anlagenhersteller Hornet Laser Cladding baute somit in nur knapp sechs Monaten eine Drehmaschine in eine rund 14 Meter lange EHLA-Anlage um.

Schneller als thermisches Spritzen

"Wir tragen für einen Hydraulikzylinder derzeit noch eine rund 400 Mikrometer dicke Schutzschicht aus Inconel 625 auf, die noch durch Schleifen nachbearbeitet werden muss. Die endgültige Schichtdicke beträgt dann rund 200 Mikrometer", sagt Andres Veldman, Manager Engineering bei der IHC Vremac Cylinders. Außerdem sei das Verfahren deutlich schneller als das thermische Spritzen und der Aufwand für die Nachbearbeitung falle im Vergleich zu anderen Technologien deutlich geringer aus.

Die Niederländer befinden sich bereits in der Serienproduktion. Derzeit kostet das EHLA-Verfahren noch etwa so viel wie das thermische Spritzen, aber Veldmann geht davon aus, dass die Kosten nach Optimierung der Nachbearbeitungsprozesse noch sinken werden. Um die kritischen Endkunden aus dem Offshore-Bereich zu überzeugen, ließ das Unternehmen EHLA von Lloyds nach DIN EN ISO 15614-7 zertifizieren.

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