Beschichtung von Oberflächen von CFK-Walzen für die Druckindustrie mittels verschleißbeständigen Oxidkeramiken

Thermische gespritzte Verschleißschutz-Schichtsysteme für hochbeanspruchte rotationssymmetrische CFK-Walzen

Tribologisch nur gering belastbare faserverstärkte Kunststoffwalzen (CFK, GFK) lassen sich mittels thermischen Spritzverfahren so funktionalisieren, dass diese beständig gegen Verschleiß sind. Dazu können auf die Oberflächen der Walzen, welche in der Karton- und Papierindustrie eingesetzt werden, metallische, keramische oder auch hartmetallische Schichtsysteme appliziert werden. Diese weisen eine hohe Härte, E-Modul und Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß auf. Durch eine spezielle Technologie können die beschichteten CFK-Walzen auch in flüssigen Medien Korrosion widerstehen. Auch die thermische Belastung während des Beschichtungsprozesses kann soweit reduziert werden, so dass die Kunststoffmatrix des CFK-Bauteils nicht geschädigt wird und somit eine optimale und dauerhafte Haftung erreicht werden kann. Die oxidkeramische Oberfläche erreicht Härtewerte nach Vickers von 1015 ± 165 HV0,1.

CFK-Walze vor der Oberflächenbeschichtung (links) & oxidkeramische Verschleißschutz-Beschichtung auf der Oberfläche von CFK-Walzen (rechts)
CFK-Walze vor der Oberflächenbeschichtung (links) & oxidkeramische Verschleißschutz-Beschichtung auf der Oberfläche von CFK-Walzen (rechts)
Interface der Oberflächenbeschichtung im Querschliff, Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme
Interface der Oberflächenbeschichtung im Querschliff, Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme

Durch die gezielte Entwicklung des CFK-Haftvermittler-Interfaces kann eine starke Schichthaftung erreicht werden, die sogar Hammerschlägen widersteht.

Anwendung finden diese Komponenten in der Förderung von abrasiven Medien in der Papier- und Pappindustrie sowie in Reibanwendungen unterschiedlichster Art.

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Tags: Oberflächenbeschichtung, Beschichtung, Thermisches Spritzen, Walzenkomponenten, Abrasion, Verschleiß, Tribologie, Carbon, Plasmaspritzen, Hartmetall, Cermets, 316L, CFRP coating, surface coating, atmospheric plasma spray, APS, tribological coating, Alumina, printing industries

Dieses Bild zeigt Christian Semmler

Christian Semmler

M.Sc.

wissenschaftlicher Mitarbeiter
Ansprechpartner Lehre

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