Harteloxierte Bauteile für Formwerkzeuge
Pressemeldung der Firma AHC Oberflächentechnik GmbH
Thermoformwerkzeug zur Produktion von Polypropylen-Bechern. Die olivfarbene HART-COAT®-Schicht ist auf den Formen gut zu erkennen
Als Thermoformen bezeichnet man ein Verfahren zur Umformung thermoplastischer Kunststoffe. Die Firma Marbach Werkzeugbau GmbH ist führend in der Herstellung von Thermoformwerkzeugen für Joghurtbecher, Menüschalen, sowie Deckel. In den Formwerkzeugen kommen unterschiedliche Aluminium-Bauteile wie Formeinsätze, Niederhalter, Formböden als auch Adapterplatten zum Einsatz. Die Anforderungen an die Oberflächen der Bauteile sind verbesserte Gleiteigenschaften, Verschleißschutz und auch Korrosionsbeständigkeit. Um diese Anforderungen zu erfüllen, harteloxiert AHC Oberflächentechnik diese Teile nach dem HART-COAT®-Verfahren. Hierbei kommen unterschiedliche Verfahrensvarianten zum Einsatz, und zwar mit oder ohne PTFE bzw. mit oder ohne Nachverdichtung. Die Schichtdicken betragen in der Regel 30 μm bzw. 50 µm.
Die Harteloxal-Schicht HART-COAT® bildet sich durch anodische Oxidation in einem gekühlten Säureelektrolyten. Der Aluminium-Grundwerkstoff wandelt sich an seiner Oberfläche in Aluminiumoxid um. Dabei wächst die Oxidschicht zu gleichen Teilen nach innen und nach außen, wodurch eine definierte Maßänderung des Bauteils entsteht. Besonders erwähnenswert ist der sehr gute, auf atomaren Bindekräften beruhende Verbund mit dem Grundmaterial, aus dem die Schicht entstanden ist. Die Härte des Aluminiumoxids bewirkt eine hohe Verschleißfestigkeit der Schicht. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ist die HART-COAT®-Schicht zusätzlich mit eingelagerten PTFE-Gleitstoffen versehen (HART-COAT®-PLUS). Das Reinigen der Oberfläche und auch die Entformung werden darüber hinaus durch ihr Antiadhäsionsverhalten erleichtert.
Die HART-COAT®-Schichten wachsen säulenförmig (senkrecht) und bilden eine stabile Zellstruktur (Honigwabenstruktur). Jede Zelle besitzt einen Porenkanal, der jedoch nicht bis zum Grundmaterial reicht, sondern an einer so genannten Sperrschicht endet. Die Porenkanäle lassen sich sehr gut durch Nachverdichtung verschließen. Dieser Vorgang erfolgt in der Regel in vollentsalztem Wasser, zumeist ohne Verdichterzusätze, zwischen 96 °C und 100 °C. Damit wird die ohnehin gute Korrosionsbeständigkeit der HART-COAT®-Schichten weiter erhöht.
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AHC Oberflächentechnik GmbH umfasst 19 Werke mit dem Stammsitz in Kerpen bei Köln. Schwerpunkt des Geschäftsfeldes der AHC-Gruppe ist die funktionelle Veredelung von technischen Oberflächen als Dienstleistung. Bauteile beispielsweise für die Automobilindustrie, für den Maschinenbau, für die Elektrik und Elektronik sowie für zahlreiche andere Branchen werden mittels patentierter und eigen-entwickelter Verfahren vor Korrosion und Verschleiß geschützt oder mit speziellen Eigenschaften versehen. Bewährt haben sich die Verfahren der hartanodischen Oxidation von Aluminium-Werkstoffen (HART-COAT®) und der chemischen Vernickelung von Eisen- und Nicht-Eisen-Werkstoffen (DURNI-COAT®). Während mit ersterem Verfahren, auch als Harteloxal bekannt, eine harte Aluminiumoxidschicht erzeugt wird, beschichtet man mit dem zweiten Verfahren die Oberfläche mit einer Nickel-Phosphor-Legierung bestimmter Zusammensetzung.
Als weitere Verfahren seien erwähnt die plasmachemischen Verfahren zur Veredelung von Magnesium-Werkstoffen (MAGOXID-COAT®) und von Aluminium-Werkstoffen (KEPLA-COAT®) sowie eine spezielle Dünnchrombeschichtung DURALLOY® für tribologische Herausforderungen.
AHC Benelux mit seinen zwei Standorten in Eindhoven und Venlo, Niederlande, erweitern das Dienstleistungsangebot durch eine Reihe von Gleitbeschichtungen, die unter dem Begriff "Synergetische Beschichtungen" zusammmengefasst sind. Weitere Verfahren sind Beschichtungen mit Nickel-Sulfamat, Zinn, Silber und Gold. Abgerundet wird das Angebot der Niederländer durch hartanodisierte "AHC-Zylinderrohre" aus Aluminium, die überwiegend in der Pneumatik- und in der Niederdruck-Hydraulik-Industrie eingesetzt werden.
Für patentierte Beschichtungen werden Lizenzen in alle Welt vergeben. Weltweit wird durch die RIAG Oberflächentechnik AG in der Schweiz der gesamten Bedarf an Prozesschemikalien für Verfahren zur chemischen und elektrochemischen Behandlung von Metallen und Kunststoffen abgedeckt.
Prozesstechnologie ist für die AHC-Gruppe von großer Bedeutung. Um jederzeit speziell bedarfsorientiert zu produzieren, wird eine enge Zusammenarbeit mit den Kunden gepflegt. Bestehende Verfahren und Applikationen werden optimiert und kontinuierlich neue Möglichkeiten entwickelt.
AHC-Berater unterstützen die Kunden von der Planungs- und Konstruktionsphase an, sie helfen bei der Definition des exakten Anforderungsprofils ebenso wie bei der Wahl der optimalen Materialien und Verfahren.
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