Leistungsfähige Alternative zu Keramik und PTFE

Der Autor: Dr. Dirk Reiner Vorstand, Surcoatec

Beschichtungen sind aus der zeitgemäßen industriellen Produktion nicht mehr wegzudenken. Sie erhöhen die Wirtschaftlichkeit von Anlagen und Werkzeugen in der Produktion. Sie verhindern Ablagerungen, schützen vor Korrosion und sorgen für niedrige Reibungswerte. Speziell für die Chemieindustrie sind die Antihafteigenschaften vieler Fertigungsmittel wichtig.

DC 99 von Surcoatec ist eine Schicht, die auf DLC (Diamond-like-Carbon) basiert. Sie meistert diese Herausforderung mit Bravour. Hinzu kommen sehr gute Härtewerte, mit der sie die beschichteten Bauteile sogar vor derberen mechanischen Beanspruchungen schützt. Das senkt Reinigungskosten und erhöht Standzeiten der beschichteten Komponenten.

DC 99 ebnet Wege für Anwendungen, die bisher gar nicht möglich waren. So lassen die Antihafteigenschaften von Keramik rasch nach. Bei PTFE besteht immer das Problem der Beschädigung und Abnutzung der Oberfläche durch Abrasion. Ebenso widersteht PTFE Temperaturen von über 250 °C nicht. Die dann entstehenden Ausgasungen können giftig sein. DC 99 hingegen hat sehr gute Antihafteigenschaften und schützt Beschichtetes vor Korrosion, Kratzern und Abrieb. Dabei ist es ungiftig, lebensmittelecht und temperaturbeständig bis über 500 °C.

Die Eigenschaften von DC 99 sind vielseitig: Von Antihaft und easy-to-clean über Antikalk, mechanischer Verschleißstabilität bis hin zu chemischer Inertheit, wie Säuren- oder Laugenbeständigkeit, decken sie das gesamte Belastungsspektrum der Chemieindustrie ab. Der Nutzen besteht in dem geringen Reinigungsaufwand und dem reduzierten Wartungsbedarf der beschichteten Materialien. Teile bis 1 m Länge und komplexe Geometrien sind kein Problem

Beim Beschichtungsverfahren können im Vergleich zu anderen Plasmatechnologien selbst komplexe Geometrien problemlos beschichten. Das Coating erfolgt in einer kubischen Kammer mit 1 m Seitenlänge. Innenflächen und Hohlraumbeschichtungen stellen ebenfalls keine größere Herausforderung dar.

Durch die niedrigere Temperatur ab 80 °C besteht die Möglichkeit, auch viele Materialien zu beschichten, die bei den heißen Standardbeschichtungsverfahren Schaden nähmen. Die Standardbeschichtungstemperaturen einiger Wettbewerbertechnologien liegen deutlich höher, nämlich bei etwa 250 bis 500 °C.

prozesstechnik-online.de/cav0113417

cav: Herr Werding, die neue Schicht DC 99 gilt als extrem robust. Mit einem Härtegrad von 2500 HV ist sie härter als Saphir. Wo werden die Schichten angewendet?

Werding: Gerade in der Chemieindustrie hilft DC 99 sehr. Es verhindert das Ablagern von Schmutz und Kalk und reduziert so die Reinigungszeiten. Derzeit kommt es bei Antriebselementen von Pumpen, Förder-, Zerkleinerungs- und Abfülleinheiten zum Einsatz. Die Anforderungen reichen von der Verhinderung von Kalk- und Meersalzablagerungen bis zu Kombinationsanforderungen wie Vermeidung sämtlicher Anhaftungen plus Schutz vor Abrasion und Korrosion. DC 99 hilft aber nicht nur Zeit und damit Kosten bei der Reinigung zu sparen, auch die Kosten für toxische Reiniger und deren Entsorgung werden praktisch eliminiert. Persönlich bin ich sehr glücklich darüber, dass wir so einen signifikanten Beitrag zum Umweltschutz leisten können. Wir sprechen mit Fug und Recht von einem nachhaltigen Produkt.

cav: Wo sehen Sie den Hauptnutzen gegenüber herkömmlichen Antihaftbe- schichtungen?

Werding: DC 99 ist extrem widerstandsfähig – egal ob mechanische, abrasive, chemische oder thermische Belastungen. Dies resultiert aus der hohen Härte und den Eigenschaften des diamantähnlichen Kohlenstoffs (DLC). Dieser Nutzen zeigt sich auch in der konstanten Antihaftleistung der Schicht über den gesamten Einsatzzeitraum.

Die Anwendungen reichen von Werkzeugen aus Misch- und Förderanlagen bis hin zu Heizelementen als verfahrensrelevante Bauteile. Die Antihafteigenschaften sind sehr gut, wenn auch nicht ganz so stark wie bei PTFE. Darüber hinaus ist DC 99 lebensmittelecht und biokompatibel.

cav: Was ist der Unterschied gegenüber an- deren am Markt befindlichen DLC-Schichten?

Werding: Ich verrate kein Geheimnis, wenn ich sage, dass Kunden, die bereits sehr viele DLC- und Dünnschichten getestet haben, ganz klar zu dem Fazit kommen, das diese gar keine Antihafteigenschaften haben. DC 99 hingegen erfüllt die Anforderungen aus Anwendersicht perfekt und ist den Belastungen rundherum gewachsen.

cav: Befürchten Sie nicht, dass Wettbewerber ihre Schichten auch in diese Richtung optimieren?

Werding: Da gibt es bereits viele Anstrengungen. Neben den Schichteigenschaften haben wir gegenüber den Wettbewerbern Alleinstellungsvorteile bei der Beschichtung von Hohlräumen und komplexen Geometrien auch bei niedrigen Temperaturen. Die Beschichtung von funktionalen Bauteilen steht heute da, wo die Beschichtung von Werkzeugen vor 20 Jahren stand. Beschichtete Werkzeuge sind aus der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Für funktionale Bauteile erwarten wir in relativ kurzer Zeit eine ähnliche Entwicklung. Dann werden derartige Beschichtungen für viele Bauteile in der Chemieindustrie Standard sein.