DD234405A1

DD234405A1 - Konstruktionsteil fuer abrasive belastungen

Info

Publication number: DD234405A1
Application number: DD27307185A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Steigmann
Original assignee: Hochvakuum Dresden Veb
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1986-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft Konstruktionsteile fuer abrasive Belastungen in schmalen Bereichen, z. B. Schlitzen oder Bohrungen mit verschleissmindernden Beschichtungen in diesen Bereichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der plasmagestuetzten Vakuumbeschichtung fuer die Beschichtung von Konstruktionsteilen mit schmalen Bereichen, z. B. Schlitzen einzusetzen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass das Konstruktionsteil als Konstruktionseinheit zweiteilig ausgebildet ist und im Bereich der Abrasionszone ueberlappt ist, derart, dass Bereiche mit der abrasiven Belastung von einfachen glatten oder gerundeten Kanten im einzelnen Teil der Konstruktionseinheit gebildet wird, die mit einer Hartstoffschicht versehen sind. Die Hartstoffschicht wird mittels dem Verfahren der plasmagestuetzten Vakuumbeschichtung (Ion Plating) auf die Teile aufgebracht. Als Hartstoffschicht wird insbesondere Titannitrid, Titankarbid oder Titankarbonitrid abgeschieden. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Konstruktionsteile für abrasive Belastungen in schmalen Bereichen, z. B. Schlitzen oder Bohrungen mit verschleißmindernden Beschichtungen in diesen Bereichen. Beispiele für derartige Teile sind Fadenführungselemente in der Textilindustrie.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Konstruktionsteile für abrasive Belastungen, z. B. Fadenführungselemente in der Textilindustrie unterliegen oft derart erheblichen Belastungen, daß ihre Standzeit maßgeblich den Wartungsaufwand beeinflussen kann. Einfache Fadenführungselemente aus Stahl wurden deshalb in der Praxis schon vielfach durch andere Materialien substituiert. Beispiele sind der Einatz von Keramiken und Hartmetallen. Auch das Beschichten von Stahlteilen mit verschleißfesten Schichten mittels galvanischer Verfahren, stromloser chemischer Reduktion oder chemischer Dampfphasenabscheidung wurde untersucht.. Ebenso die Beeinflussung der Fadeneigenschaften (WP 160286) wurde untersucht. Alle technischen Ausführungen brachten bisher aber nur Teilerfolge, oft mit großem technischem Aufwand. Die chemische Dampfphasenabscheidung (CVD) kann für Stahlteile, wegen der hohen Temperaturen, generell nicht eingesetzt werden.

Das in jüngerer Zeit entwickelte Verfahren der plasmagestützten Vakuum-Beschichtungsverfahren (lon Plating) verspricht grundsätzlich einige Vorteile, ist aber aus plasmaphysikalischen Gründen bisher nicht einsetzbar, da in Bohrungen oder schmalen Schlitzen eine Beschichtung nicht möglich ist. Um das Fadenführungsteil, das Substrat, bildet sich allseitig im Beschichtungsprozeß der mit dem Plasma bzw. den Entladungsprozessen bedingte „Dunkelraum" aus. Im Bereich von kleinen Bohrungen und schmalen Schlitzen ist kein Dunkelraum vorhanden und eine Beschichtung ist nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, Konstruktionsteile für abrasive Belastungen in schmalen Bereichen mit einer verschleißmindernden Schicht zu versehen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der plasmagestützten Vakuumbeschichtung für die Beschichtung von Konstruktionsteilen mit schmalen Bereichen, z. B. Schlitzen einzusetzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Konstruktionsteil als Konstruktionseinheit zweiteilig ausgebildet ist und im Bereich der Abrasionszone überlappt ist, derart, daß Bereiche mit der abrasiven Belastung von einfachen glatten oder gerundeten Kanten im einzelnen Teil der Konstruktionseinheit gebildet wird, die mit einer Hartstoffschicht versehen sind. Die Hartstoffschicht wird mittels des Verfahrens der plasmagestützten Vakuumbeschichtung (lon Plating) auf die Teile aufgebracht.

Als Hartstoffschicht wird insbesondere Titannitrid, Titankarbid oder Titankarbonitrid abgeschieden.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die nach dem bekannten Stand der Technik nicht mögliche Anwendung der plasmagestützten Vakuum-Beschichtung für die erfindungsgemäß gestalteten Teile einsetzbar ist. Da die „Schlitze" von zwei Teilen gebildet werden, die entsprechend abgesetzt sind, ist im Einzelteil nur eine einfache abgesetzte Kante vorhanden, die ohne Probleme beschichtet werden kann.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1: ein bekanntes Fadenführungselement und

Fig. 2: die erfindungsgemäße Konstruktionseinheit als Ersatz für das Teil nach Fig. 1 In Fig. 1 ist ein bekanntes Fadenführungselement 1 aus der Textilindustrie dargestellt, welches im Bereich des Schlitzes 2 nicht mitt<;'s plasmagestützter Vakuum-Beschichtungsverfahren beschichtet werden kann.

In Fig. 2 ist das äquivalente Teil nach Fig. 1 erfindungsgemäß als Konstru'ct.onseinheit mit den Einzelteilen 3 und 4 dargestellt. Die Kanten 5 und 6 sind dabei in ihrer Gesamtheit mit einer Titannitrid-Hartstoffschicht mittels der plasmagestützten Vakuum-Beschichtung beschichtet. Die strichpunktierten Linien verdeutlichen die beschichteten Kanten 5 und 6. Die erfindungsgemäße Ausführung weist einen geringen technischen Mehraufwand auf, hat aber den wesentlichen ökonomischen Vorteil, daß einfacher Werkzeugstahl als Basismaterial verwendet werden kann. Die Beschichtung der Abrasionskanten kann in intensiv parallel gepackter Anordnung rentabel in einem Beschichtungsprozeß erfolgen. Die abgeschiedene Titannitridschicht gewährleistet eine erhebliche Steigerung der Standzeit der Fadenführungselemente.

Claims

Patentansprüche:

1. Konstruktionsteil für abrasive Belastungen in schmalen Bereichen, z.B. Schlitzen, mit verschleißmindernden Beschichtungen in diesen Bereichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil als Konstruktionseinheit zweiteilig ausgebildet ist und im Bereich der Abrasionszone überlappt ist, derart, daß der Bereich mit der abrasiven Belastung von einfachen glatten oder gerundeten Kanten im einzelnen Teil der Konstruktionseinheit gebildet wird, die mit einer Hartstoffschicht versehen ist.
2. Konstruktionsteil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffschicht mittels plasmagestützter Vakuum-Beschichtungsverfahren (lon Plating) aufgebracht wird.
3. Konstruktionsteil nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffschicht aus Titannitrid, Titankarbid oder Titankarbonitrid besteht.

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