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schaeffler10513Fast immer ist der eingesetzte Basiswerkstoff in Branchen wie Automobil, Schienenfahrzeuge, Windkraft oder Luftfahrt bereits bis an die Grenze belastet. Mit richtig eingesetzter Beschichtung lassen sich noch einmal erhöhte Anforderungen an Korrosions- und Verschleißschutz, Reibungsminimierung, elektrische Isolation oder bald sogar Sensorik erfüllen. Kein Wunder also, dass die Beschichtung für Schaeffler heute ein wichtiges Konstruktions- und Produktelement ist.

Im Kompetenzzentrum Oberflächentechnik hat das Unternehmen einen modularen Systembaukasten entwickelt, der mit etwa 20 validierten Beschichtungslösungen für jedes Anforderungsfeld die richtige Lösung im µm-Bereich bietet. Zur Herstellung der Schichtsysteme stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung wie Spritzen, Lackieren, galvanische und chemische Abscheidung sowie physikalische Abscheidung aus der Gasphase (PVD) und Plasma-unterstützte chemische Abscheidung aus der Gasphase (PACVD).

Das größte Beschichtungsvolumen entfällt gegenwärtig auf die Automobiltechnik. Meist sind es Bauteile aus dem Ventiltrieb wie Tassenstößel oder Abstützelemente. Die Beschichtung senkt die Reibung mit der Nockenwelle etwa um 50 % und somit den Kraftstoffverbrauch. Elektrische Antriebe haben dagegen völlig andere Anforderungen an die Beschichtung. Isolierende keramische Schichten aus Aluminiumoxid schützen die unterschiedlichen Komponenten vor dem elektrischen Strom. Die hohen Stromstärken könnten sonst zu einer Anschmelzung der Metalle, verbunden mit einer extrem schnellen Alterung des Öls, und dann zu einem Ausfall des Lagers führen.

Bei elektrischen Schienenfahrzeugen treten noch höhere Ströme auf und deshalb ist die Isolation auch hier die wichtigste Aufgabe der Beschichtung. Korrosions- und Verschleißschutz sowie Reibungsreduzierung sind hier weitere wichtige Parameter. So kann die Funktion der Lager auch bei schlechter Schmierung korrosionsfest sichergestellt werden.

In Windkraftanlagen werden Wälzlager mit Außendurchmessern von bis zu 4 m eingesetzt. Reibungsreduzierung und hohe Schlupftoleranz bei plötzlichem Anlauf der Anlage sowie Isolation gegen Stromdurchgang sind bei der Windkraft die wichtigsten Aufgaben der Beschichtung. Hier werden z. B. Generatorenlager mit einer in Epoxidharz getränkten Glasfaser beschichtet, die Schutz vor Stromdurchgang für Spannungen bis zu 20.000 V bietet. Beim Flaggschiff A380 von Airbus sind die Hauptwellenlager und mehrere rotationssymmetrische Bauteile mit bis zu fünf verschiedenen Beschichtungen versehen.

Die Zunahme mechatronischer Systeme stellt neue Anforderungen an die Oberflächen wie hinsichtlich sensorischer Eigenschaften zur Datenermittlung und Signalverarbeitung. Mit dem "Sensotect" Schichtsystem wird das beschichtete Bauteil zum Sensor oder der Sensor zum Bauteil. Das nur mit wenigen µm beschichtete Wälzlager überträgt dann nicht nur Kräfte sondern erfasst und überträgt auch physikalische Größen. So können die Lagerbelastungen zum Beispiel in einem Getriebe oder Radlager im Auto kontinuierlich gemessen und überwacht werden.

Bild: Wenn die Verringerung der Reibung bei gleichzeitig hohem Verschleißwiderstand im Vordergrund steht, dann setzen die Spezialisten von Schaeffler Triondur-Schichtsysteme ein.

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