Neuartiges Verfahren zur selektiven Oxidation von Aluminiumoberflächen

Aluminiumbauteil mit Flächen, die mit dem neuen LASOX-COAT®-Verfahren beschichtet sind / Pressebild: AHC Oberflächentechnik GmbH
Aluminiumbauteil mit Flächen, die mit dem neuen LASOX-COAT®-Verfahren beschichtet sind / Pressebild: AHC Oberflächentechnik GmbH

AHC Oberflächentechnik entwickelte ein neuartiges Verfahren zur selektiven Oxidation von Aluminiumoberflächen

LASOX-COAT®: Neuartiges Verfahren zur selektiven Oxidation von Aluminiumoberflächen vor der Serienreife

(WK-intern) – Kerpen – Aus der Idee, ein Beschichtungsverfahren ohne den Einsatz von Chemie zu betreiben, entwickelte AHC Oberflächentechnik ein neuartiges Verfahren zur Oxidation von Aluminiumoberflächen. Hiermit können Bauteile partiell vor Verschleiß und auch Korrosion geschützt werden. Eine Pilotanlage befindet sich im französischen Werk Faulquemont. Nun steht das Verfahren vor der Serienreife.

Bei dem mit LASOX-COAT® bezeichneten Verfahren der AHC Oberflächentechnik handelt es sich um eine selektive Oxidation von Aluminiumoberflächen mittels Laser. In einer Sauerstoffatmosphäre wird auf die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks ein Laserstrahl gerichtet. Unter dem Einfluss des Lasers beginnen Legierungspartikel zu schmelzen und zu verdampfen. Das Sauerstoffplasma, welches aus ionisierten Atomen besteht, und ein Teil des geschmolzenen Aluminiums reagieren zu Aluminiumoxid (Korund, Al2O3), welches nun die behandelte Oberfläche bedeckt. Die Korundschicht hat eine Dicke von etwa 6 bis 10 µm, während die Umschmelzzone etwa 100 µm stark ist. Die Härte des Aluminiumoxids beträgt ca. 2.000 HV. Die Härte der Umschmelzzone hängt von der verwendeten Legierung ab. Bei Silizium-haltigen Legierungen (Si > 8 %) kann die Härte um 50 % gegenüber der Härte der ursprünglichen Legierung gesteigert werden.

Der große Vorteil gegenüber galvanischen Prozessen besteht im Verzicht auf Prozesschemikalien wie Elektrolytsäuren. Es bilden sich zudem Prozess-bedingt keine Poren in der Aluminiumoxid-Schicht, was die hohe Härte erklärt. Bereits im Grundmaterial vorhandene Poren werden das Schichtwachstum negativ beeinflussen. Siliziumkörner im Grundwerkstoff unterstützen das Wachstum einer dicken, aber leicht raueren Schicht. Sogar Aluminiumlegierungen mit Siliziumgehalten über 20% können mit LASOX-COAT® beschichtet werden. Mit dem selektiven Beschichtungsverfahren lassen sich Beschriftungen, einzelne Linien oder komplexe Formen und Muster erzeugen. Flache Oberflächen werden bevorzugt, jedoch sind auch abgerundete Oberflächen beschichtbar. Das LASOX-COAT®-Verfahren ist auch für die Integration in eine bestehende Fertigungslinie vorgesehen. LASOX-COAT® eignet sich am besten zum Verschleißschutz, kann aber ebenso zur Reduzierung von Korrosion auf einem Werkstück eingesetzt werden.

Über die AHC Oberflächentechnik GmbH

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®), trockenschmierende Gleitbeschichtungen GLISS-COAT®, das META-COAT®-Verfahren für die zuverlässige Metallisierung von Hochleistungskunststoffen 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.

Forschung und Entwicklung sind 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.

PM: AHC Oberflächentechnik GmbH

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