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Lebensdauer und Leistung von Bauteilen werden in jeder Arbeitsumgebung durch Phänomene beeinflusst, denen sie ausgesetzt sind, wie Korrosion, Verschleiß, Ermüdung, thermische Effekte usw. Eine optimale Lösung erfordert ein tiefes Verständnis des Einsatzzwecks und der Umgebung, denen das Bauteil ausgesetzt werden soll.

Ob an der Oberfläche oder darüber hinaus, Oerlikon Metco bietet wirtschaftliche Lösungen zur Verbesserung der Lebensdauer, Leistung und Zuverlässigkeit von Bauteilen. Die hier vorgestellten funktionalen Lösungen sind beispielhaft für viele andere, bei denen die anwendungsspezifische Methodik von Oerlikon Metco die Designherausforderungen unserer Kunden erfolgreich gelöst hat.

Oerlikon Metco kennt alle Erscheinungsformen von Verschleiß. Wir können Ihnen die richtigen Beschichtungslösungen empfehlen, um Ihre Komponenten und Systeme vor spezifischen Verschleißrisiken zu schützen. Unter Verschleiß versteht man den unerwünschten Materialabtrag an einem Bauteil durch Tribosysteme wie Abrasion, Adhäsion, Kavitation, Erosion, Ermüdungs- und Spannungsrisse, Reibung und Schlag. Wenn Komponenten einander in der Bewegung berühren, kann die entstehende Reibung das Teil durch Abrieb und Überhitzung verschleißen. In Kombination mit einer korrosiven Umgebung kommt es zur Tribokorrosion. Dieser synergistische Effekt kann sehr schnell zu Materialverlust, zum Ausfall von Komponenten und zum Festfressen von Maschinen führen. Mithilfe der Oberflächentechnik lassen sich Reibungskoeffizienten effektiv reduzieren, Verschleiß verhindern und die Schmierung verbessern.

Wenn Bauteile sich aneinander reiben, kann die entstehende Reibung das Bauteil durch Abrieb oder Überhitzung verschleißen. Verschleiß ist die unerwünschte Materialabtragung an Bauteilen durch Verschleißmechanismen (Tribologische Systeme), wie Abrasion, Adhäsion, Kavitation, Ermüdungs- und Spannungsreißen, Fraßkorrosion und Aufprall. In korrosiver Umgebung resultiert das in Tribokorrosion. Dieser synergetische Effekt kann zu rapidem Materialverlust sowie Komponenten- und damit Maschinenausfall führen. Beschichtungen können den Reibwert effektiv senken, Verschleiß verhindern und die Gleitfähigkeit erhöhen.

 

Schlag

Unter Schlag versteht man das plötzliche Auftreffen eines Gegenstandes gegen einen anderen mit großer Kraft. Durch wiederholte Auftreffschläge werden Werkstoffe oft geschwächt und brechen.

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Gleit- verschleiss

Gleitverschleiß ist ein allgemeiner Begriff für den Materialabtrag an festen Oberflächen durch Gleitkontakt. Aufgrund der relativen Bewegung an der Kontaktfläche kann Material von einem Teil oder beiden Teilen abgetragen werden. Gleitverschleiß kann in Form von adhäsivem und abrasivem Verschleiß in Abhängigkeit von der relativen Oberflächengeschwindigkeit, der Oberflächenhärte und dem Reibungskoeffizienten auftreten. Eine gängige Methode den Gleitverschleiß an Oberflächen zu ermitteln, ist der Block-on-Ring-Test (ASTM G77).

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Reibkorrosion (Fretting)

Unter Reibkorrosion (Fretting) versteht man Schäden, die durch Schwingungen mit kleiner Amplitude und/oder geringfügige Schwingungen zwischen zwei sich berührenden Oberflächen verursacht werden. Solche Schäden bleibt oft lange unbemerkt. Insbesondere bei hohen Temperaturen oder in korrosiven Umgebungen, kann diese Reibung langfristig zu Ermüdungsrissen und zum Ausfall von Bauteilen führen.

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Adhäsion

Wenn Oberflächen relativ zueinander gleiten, besteht die Tendenz, dass ein Werkstoff auf die Gegenfläche übertragen wird. Im schlimmsten Fall führt Adhäsionsverschleiß durch Kaltverschweißung zum Stillstand einer Maschine.

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Erosion

Erosion wird durch das Auftreffen fester oder flüssiger Partikel auf die Oberfläche eines Bauteils verursacht. Die Schwere des Verschleißes hängt stark von der Geschwindigkeit und Härte der Partikel sowie vom Auftreffwinkel ab. Alle diese Bedingungen müssen bei der Ausarbeitung einer Oberflächenlösung berücksichtigt werden.

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Kavitation

Kavitationsverschleiß tritt an Oberflächen mit Kontakt zu Flüssigkeiten auf, in denen Blasen, aufgrund von Druckunterschieden, an oder nahe der Oberfläche implodieren. Das Implodieren der Blasen in der Flüssigkeit führt zu heftigen Schlägen auf die Oberfläche trifft.

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Abrasion

Abrasion kann zu sehr schnellem Verschleiß führen. Grundsätzlich unterscheidet man zwei primäre Mechanismen: Bei der Abrasion zwischen zwei Körpern kommt es durch Einwirkung einer harten, rauen Oberfläche an einer weichen Oberfläche zu Kratzern, Rissen oder Absplitterungen. Bei der Abrasion zwischen drei Körpern beschädigt ein harter dritter Körper eine oder beide Gleitflächen, in der Regel in Form von Sand oder Schmutz, der zwischen die Gleitflächen gelangt. Dieser Verschleiß kann durch eine gut auf dem Substrat haftende, harte Schicht minimiert werden.

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Reibung

Reibung ist die Kraft, die der Bewegung zwischen zwei sich berührenden Oberflächen entgegenwirkt. Bei technischen Systemen besteht häufig die Notwendigkeit, die Reibung entweder zu verringern oder zu erhöhen. Die richtige Beschichtungslösung kann in beiden Fällen helfen.

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