Energieeffizientes, laserbasiertes Produktionsverfahren für tribologische Beschichtungen auf hochbelasteten Komponenten

Eine Vielzahl technischer Anwendungen, insbesondere im Maschinen- und Automobilbau, ist durch Reib- und Verschleißbeanspruchungen bei gleichzeitig höchsten Anforderungen bezüglich Temperaturbelastung und Korrosionsbeständigkeit geprägt, was oftmals den Einsatz spezieller Beschichtungen erfordert. Hinsichtlich der Materialeigenschaften sind besonders Hochleistungspolymere für diesen Anwendungsfall prädestiniert. Dabei nimmt PEEK (Polyetheretherketon) aufgrund seiner bezüglich der Anforderungen nahezu universell exzellenten Charakteristik eine besondere Position ein. Geeignete konventionelle Beschichtungsverfahren für PEEK erfordern einen höheren Aufwand. Sie umfassen typischerweise eine chemische Bauteilreinigung und eine Vorbehandlung des Bauteils mittels Strahlmedien, einen Schichtauftrag in Pulverform mit einem Materialverlust von bis zu 70% sowie einen anschließenden, energieaufwendigen Ofenprozess, in welchem das komplette Bauteil auf typischerweise 400 °C erwärmt wird.

 

Das übergeordnete Ziel des Verbundprojektes „Energieeffizientes, laserbasiertes Produktionsverfahren für tribologische Beschichtungen auf hochbelasteten Komponenten – EnlaPro" besteht daher in der Entwicklung eines energieeffizienten, laserbasierten Produktionsverfahrens für PEEK-basierte tribologische Beschichtungen auf hochbelasteten Komponenten. Der zentrale Innovationsgehalt besteht dabei in einer signifikanten Vergrößerung der Energieeffizienz, da lediglich das Beschichtungsmaterial und eine dünne Randschicht des Bauteils mittels Laserstrahlung erwärmt werden. Zudem werden der Materialverlust bei der Schichtapplikation durch Innovationen in der Beschichtungstechnologie nachhaltig reduziert sowie der Einsatz chemischer Reinigungsmittel und Strahlmedien durch eine Laservorbehandlung obsolet.

 

BECHEM wird in diesem Projekt mit der Entwicklung von PEEK-Beschichtungen und deren Anpassung an geeignete Applikationsverfahren betraut. Weitere Projektpartner des durch Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten Projektes sind die Unternehmen Evonik Resource Efficiency GmbH, Marl (Entwicklung Pulverwerkstoff), die Clean-Lasersysteme GmbH, Herzogenrath (Laservorbehandlung) und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT (Laserverfahrensentwicklung).

 

Förderkennzeichen: EFRE-0801268

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