Beschichtungstechnologie

Weniger Reibung: Entwicklungsarbeit im Oberflächen-Technikum

Schaeffler nutzt moderne Beschichtungstechnologie, um die Funktionalität von Oberflächen hoch beanspruchter Wälzlager und Präzisionsbauteile zu optimieren. Im Fokus stehen Beschichtungen zur Vermeidung oder Verringerung von Korrosion und Passungsrost, Verschleiß, Reibung, Schlupf sowie Stromdurchgang.
Triondur-beschichtete Tonnenrollen in Pendelrollenlagern für Papierkalander oder Hydraulikmotoren. (Fotos: Schaeffler)

Die Bedeutung der Beschichtungstechnologie wird durch wachsende Produktanforderungen in Industrie und Fahrzeugbau weiter steigen. Beschichtungen werden auf unterschiedliche Weise auf Oberflächen von Bauteilen aufgebracht, ohne dass zwischen Schicht und Grundmaterial eine thermo-chemische Diffusion eingegangen wird. Mit einem eigenen Oberflächentechnikum stehen den Entwicklungsingenieuren bei Schaeffler Anlagen und Kapazitäten zur Verfügung, die neue Möglichkeiten besonders in der Kombination unterschiedlicher Verfahren und Materialien eröffnen. Entscheidend ist die ganzheitliche Betrachtung der Systemanforderungen an das eingesetzte Wälzlager und die frühe Einbindung der Oberfläche als konstruktives Element in den Entwicklungs- und Produktentstehungsprozess.

Das Oberflächentechnikum von Schaeffler ermöglicht dabei sowohl die Entwicklungsarbeit im Labormaßstab als auch die sichere Überführung in den Produktionsprozess der Großserienfertigung. Tribologische, also reibungsoptimierte und verschleißfeste Schichtsysteme können mit Hilfe der PVD-/PACVD-Anlage entwickelt und umgesetzt werden. Das Beschichtungsmaterial liegt dabei entweder in fester (PVD – physical vapour deposition) oder gasförmiger Form (PACVD – plasma assisted chemical vapour deposition) vor und wird im Vakuum abgeschieden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Beschichtungsmethoden sind mit diesem umweltfreundlichen Vakuumverfahren einzigartige Zusammensetzungen unterschiedlicher Materialien und Schichten realisierbar.
Beispiel ist das Triondur C: Das kohlenstoffbasierte, diamantartige Schichtsystem bietet bei minimaler Reibung maximalen Schutz gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß und wurde speziell für Wälzlageranwendungen entwickelt. Die Trockenreibung gegen Stahl verringert sich um bis zu 80 Prozent. Wird nur ein Reibpartner beschichtet, erhöht sich die Gebrauchsdauer des gesamten tribologischen Systems erheblich. Durch den verformbaren Schichtaufbau verträgt Triondur C hohe Flächenpressungen, wie sie zum Beispiel in Wälzlagern auftreten. Typische Anwendungen sind Tonnenrollen in Pendelrollenlagern für Papierkalander, Tonnenrollen in Axial-Pendelrollenlagern für Hydraulikmotoren oder Laufrollen mit beschichtetem Außendurchmesser für die Druckindustrie.

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Darüber hinaus steht eine Galvanik-Entwicklungsanlage zur Verfügung für die Entwicklung umweltverträglicher und damit kunden- und zukunftsorientierter Korrosionsschutzschichten. Im Fokus stehen dabei unter anderem Beschichtungen, die frei von sechswertigem Chrom sind und damit die strengen Anforderungen der neuen EU-Altautoverordnung erfüllen. Beide Anlagen ermöglichen außerdem die kosten- und funktionsorientierte Kombination der verschiedenen Abscheideverfahren und Schichtsysteme. Das unterstützt den Aufbau einer umfassenden, ganzheitlichen Kompetenz in der Oberflächentechnik bei Schaeffler. In Verbindung mit den zentralen Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen des Unternehmens, die mit Ihren Versuchs-, Grundlagen- und Berechnungsabteilungen sowie den werkstoffwissenschaftlichen Mitarbeitern ein umfassendes Know-how bereit halten, steht das Oberflächentechnikum für eine schnelle Umsetzung von maßgeschneiderten und kundenorientierten oberflächentechnischen Lösungen. pb

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