Keramikbeschichtung

Keramikbeschichtung erzeugt harte, isolierende Oberflächen

Heutzutage sind Keramikbeschichtungen durch thermische Spritzverfahren Bestandteil modernster Technologien. Keramikbeschichtung kommt industrieübergreifend zum Einsatz. Nämlich überall dort, wo hohe Oberflächenhärte und Verschleissschutz erforderlich ist. Keramikbeschichtungen sind thermisch gespritzte Schichten. Man erzeugt hierbei durch Keramik Flammspritzen Schichten mit unglaublich hoher Oberflächenhärte. Je nach Anforderung sind die Keramikschichten dünn bis dick (unter 50 µm bis 500 µm). Keramikbeschichtungen sorgen für gesteigerte Leistung wie Produktivität technischer Anlagen und Bauteile.

Dieser Artikel klärt über das Keramik Beschichtung Verfahren durch thermisches Spritzen auf, geht näher auf die Keramik Beschichtung von Metall und die Beschaffenheit der Keramikteilchen ein, mit denen beschichtet wird. Zudem wird gezeigt, welche Firmen Sie in der Schweiz für Keramikbeschichtungen antreffen.


Keramische Spritzschichten wertet Grundmaterial auf

Keramikbeschichtungen durch thermisches Spritzen besteht nicht etwa aus zerkrümeltem Porzellan, auch wenn man das aufgrund der Benennung meinen könnte. Der Beschichtungsstoff für Keramikbeschichtungen ist sogenannte Oxidkeramik. Werfen wir also zunächst einen Blick auf Oxidkeramik, bevor das Verfahren der Keramikbeschichtungen beschrieben wird. Oxidkeramik zur Keramikbeschichtung ist extrem hart, verschleissfest, reibungsarm sowie elektrisch und thermisch isolierend. Je nach gewählter Oxidkeramik exzelliert die Keramikschicht auf unterschiedliche Art.

Zur Anwendung kommen Keramikbeschichtungen in Zahnmedizintechnik, Implantaten, Offshore und Umwelt, Automobilbau, Cargo, Landwirtschaft oder Teileproduktion und chemischer Industrie. Keramikbeschichtungen kommen sowohl bei Neuteilfertigung als auch Wiederherstellung und Instandsetzung gebrauchter Bauteile vor.

Keramikbeschichtung von Metall und CFK bietet neben enorm hoher Oberflächenhärte primär und → sekundär

  • Korrosionsschutz

→ erheblich längere Lebensdauer

  • Hochtemperaturbeständigkeit

→ Reduzierung von Stillstandzeiten

  • chemische Beständigkeit gegen Säuren und Laugen

→ Reparaturkostensenkung

  • thermische wie elektrische Isolationseigenschaften

→ Gewichtsreduzierung

Durch die relativ raue Oberflächenstruktur sind Keramikbeschichtungen ideal für eine PTFE-Folgeschicht geeignet, da diese die Poren schliesst. So gehen optimale Verschleissfestigkeit und Antihaft-Eigenschaften von Oberflächen Hand in Hand.

Mit diesem Beschichtungsmaterial werden Keramikbeschichtungen thermisch gespritzt:

Keramikbeschichtungen mit Aluminiumoxid Al₂O₃

Aluminiumoxid als Werkstoff zum Keramikspritzen besitzt elektrisch isolierende Eigenschaften, da Aluminiumoxid nicht leitfähig ist. Zudem ist es bis ungefähr 800 °C temperaturbeständig, abrasionsbeständig, bietet Schutz gegen Reibung, Gleitverschleiss und Korrosion. Es handelt sich um eine reine Keramikbeschichtung.
Farbe: weiss
Einsatz als: Verschleissschutz und elektrische Isolationsanwendung

Keramikbeschichtungen mit Chromoxid mit Titanoxidzusatz Cr₂O₃ + TiO₂

Schichten aus titanoxidverstärktem Chromoxid ist beständig gegen Säuren, Laugen, Alkohol und Temperaturen bis ca. 500 °C. Der Titanoxidzusatz bewirkt einen erhöhten Korrosions- und Verschleissschutz.
Farbe: anthrazit
Einsatz als: aufgrund guter Gleiteigenschaften als Lauffläche, Lager, Dichtungen, Umlenkrollen usw.

Keramikbeschichtungen mit Zirkonoxid, Yttrium-stabilisiert ZrO₂ + 20Y₂O₃

Yttriumstabilisiertes Zirkonoxid als Oxidkeramik zur Keramikbeschichtung ist hochtemperaturbeständig, kratzfest, unanfällig gegen natrium- und schwefelhaltige Umgebung sowie heissgaskorrosionsbfest.
Farbe: gelblich
Einsatz als: Hitzedämmung in u. a. Luftfahrt und Raumfahrt, für Düsentriebwerk, Rakete, Zylinderkopf sowie Beschichtung für Metallschmelzbäder


Keramikbeschichtungen Verfahren, Schichtdicke, Haftung

Keramikbeschichtung Pfanne

Die Keramikbeschichtung der Pfanne hat bereits Einzug in unsere Haushalte gehalten.

Nun, da wir die Keramikteilchen für Keramikbeschichtungen kennengelernt haben, betrachten wir im Detail, was die verschiedenen Keramik Beschichtungs-Verfahren beinhalten. Keramikbeschichtungen sind der Metallspritztechnik sehr ähnlich. Auch mit Metallteilchen kann man thermisch spritzen. Am besten kann man sich das Keramikbeschichtungs-Verfahren als thermisches Spritzen mit Oxidkeramik als Spritzwerkstoff vorstellen. Man unterscheidet dabei Dickschichten bis 50 μm, die durch thermisches Spritzen aufgebracht werden und Dünnschichten unter 50 μm, die man im Vakuum durch Gasphasenabscheidung (PVD und CVD) erzeugt sowie durch galvanische Schichten.

Werfen wir nun einen Blick auf die wichtigsten Verfahren zur Keramikbeschichtung durch thermisches Spritzen:

Allen thermischen Spritzverfahren liegt grob gesagt folgendes Prinzip zugrunde: Der Beschichtungswerkstoff (Oxidkeramik in fester Form) wird einem Brenner zugeführt und sodann aufgeschmolzen. Gleichzeitig überträgt der Brenner kinetische Energie auf die geschmolzenen Partikel. Sie schleudern auf die vorbereitete Substratoberfläche, durch den Aufprall werden sie abgeflacht, bleiben dort haften und erstarren. Die gute Haftfestigkeit von Keramikbeschichtungen wird durch mechanische Verklammerung erzeugt. Über 8 kg/mm² beträgt die Haftfestigkeit von Keramikbeschichtungen.


Keramische Schichten durch thermisches Spritzen umweltfreundlicher als Hartchrom

Zu jeder Keramikbeschichtung gehört die zuvor sandgestrahlte Oberfläche des Metallwerkstoffs!

Hochgeschwindigkeitsflammspritzen HVOF mit Keramikpulver

Hochgeschwindigkeitspulverflammspritzen mit Oxidkeramikpulver findet bei einer Flammtemperatur von bis zu 3’200 °C und hohem Druck in der Pistole statt. Das Keramikpulver wird im Sauerstoff-Brenngas-Gemisch aufgeschmolzen und auf das Substrat geschossen.
Partikelgeschwindigkeit: 300 – 600 m/s
Keramische Spritzwerkstoffe: Aluminiumoxid (Al₂O₃), Mischungen aus Aluminiumoxid und Titandioxid

Plasmaspritzen APS mit Keramik

Atmosphärisches Plasmaspritzen ist das thermische Spritzverfahren mit der höchsten Flammtemperatur von 20’000 °C. Aufgrund der hohen Schmelztemperatur von Oxidkeramik ist Plasmaspritzen zum Schmelzen von Oxidkeramik für Keramikbeschichtungen hervorragend geeignet. Der Beschichtungswerkstoff wird als Pulver beigefügt und von der Plasmaflamme aufgeschmolzen.
Die Plasmaflamme kommt durch einen brennenden Lichtbogens in Argon, Helium, Stickstoff oder Wasserstoff zustande. Der Lichtbogen entsteht zwischen Elektrode und Düse. Durch die hohe Partikelgeschwindigkeit sind sehr dichte Schichten und hohe Haftfestigkeiten möglich.
Partikelgeschwindigkeit: 450 m/s
Verwendbare Oxidkeramiken: Aluminiumoxid (Al₂O₃; elektrische Isolation), Chromoxid (Cr₂O₃), Titandioxid (TiO₂; antistatisch), Zirkonoxid (ZrO₂)

Keramikbeschichtungen in der Schweiz

Keramische Beschichtungen werden in der Schweiz durch auf keramische Schichten spezialisierte Firmen ausgeführt. Hier folgt ein Überblick einiger auf keramische Beschichtungen spezialisierte Lohnbeschichter in der Schweiz, und welche Verfahren diese anbieten. Benötigen Sie für ein Projekt thermische Keramikbeschichtungen, hinterlassen Sie eine kostenlose Anfrage mittels unten stehendem Button. Wir freuen uns auf Sie!

Keramikbeschichtugn SchweizSchweizer StandortKeramische Beschichtung Verfahren
Bührer AGLauetstrasse 13, 8112 OtelfingenPlasma-Verfahren, HVOF, Lichtbogenspritzen, Flammspritzen
Buser Oberflächentechnik AGWerkstrasse 3, 3428 Wiler b. UtzenstorfAtmosphärisches Plasmaspritzen, Hochgeschwindigkeitsflammspritzen HVOF, Pulverflammspritzen, Drahtflammspritzen, Drahtlichtbogenspritzen
Hescoat GmbHBadische Bahnhofstrasse 16, 8212 Neuhausen am RheinfallPlasmaspritzen

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