DE3515314A1

DE3515314A1 - Verfahren zum aufbringen von metallischen schutzschichten

Info

Publication number: DE3515314A1
Application number: DE19853515314
Authority: DE
Inventors: Walter 8426 Altmannstein Neudahm; Manfred 6380 Bad Homburg Oechsle; Rudolf 6310 Grünberg Paul
Original assignee: Castolin GmbH Austria
Current assignee: Castolin GmbH Austria
Priority date: 1985-04-27
Filing date: 1985-04-27
Publication date: 1986-10-30

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von metallischen Schutzschichten aus selbsthaftenden, aber nicht selbstfließenden Pulvern gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
Verfahren dieser Art, bei denen Pulver der genannten Art durch Flammspritzen aufgetragen werden, sind bekannt. Bei derartigen Schichten handelt es sich um relativ dicke, mikroporöse Schichten aus selbsthaftenden Pulvern, wobei die Mikroporösität ggf. durchaus erwünscht ist, bspw. hinsichtlich einer Lagerschmierung, einer "Griffigkeit" bei bspw. Druckwalzen od. dgl. Die Dicke solcher Schichten kann dabei bis zu 5 mm betragen.
Problematisch ist dabei, daß durch die Porösität der Schicht der Grundwerkstoff, auf den die Schicht aufgetragen wurde, korridieren kann, was natürlich nachteilig ist und zum Ablösen bzw. Aufbrechen der Schutzschicht führen kann. Dem hat man bisher nur dadurch zu begegnen versucht, daß man die aufgetragene heterogene Schicht mit einer Versiegelung bspw. aus geeignetem Kunststoff, Wasserglas od. dgl. versah. Dies ist aber insofern eine unzulängliche Maßnahme, als der mehr oder weniger dünn von der Versiegelung erfaßte Schichtbereich bei entsprechendem Verschleiß der Oberfläche wieder seine Wirkung verliert, d.h. der Grundwerkstoff wird dann wieder der Korrosionsgefahr ausgesetzt. Das Gleiche tritt natürlich auch dann auf, wenn entsprechend beschichtete Werkstücke Temperaturen annehmen, bei denen das Siegelmaterial ausdampft oder zersetzt wird.
Schutzschichten könnten natürlich auch durch selbstfließende Legierungspulver erzeugt werden, diese sind aber in der Regel wesentlich teurer als Kaltspritzpulver und außerdem können damit keine dicken Schichten erzielt werden.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß am Verfahrensprodukt die genannten Nachteile nicht auftreten, d.h. unter Beibehaltung des zweckmäßigen Flammspritzens soll sich eine Schutzschicht herstellen lassen, bei der die Gefahr der Korrosion des Grundwerkstoffes mit ihren nachteiligen Folgen ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst.
Wesentlich ist hierbei also, daß das sclbsthaftende Pulver, aus dem die Schutzschicht bestehen soll, nicht wie bisher unmittelbar aufgebracht wird, sondern daß vorher ein selbstfließendes, korrosionsbeständiges Metallpulver in dünner Schicht und erst auf diese Schicht die selbsthaftende, aber nicht selbstfließende Schicht aufgetragen wird. Hier wird also gewissermaßen das Siegelmaterial effektiv im kritischen Bereich angebracht. Unter "kalt" aufgespritzt ist dabei zu verstehen, daß der Grundwerkstoff keine höhere Temperatur als ca. 200 C annimmt.
Das nachfolgende Einschmelzen ist natürlich nicht auf die dicke Schicht aus selbsthaftendem Metallpulver gerichtet, deren Mikroporösität natürlich erhalten bleiben soll, sondern auf die von dieser Schicht abgedeckte diinne Schicht aus selbstfließendem Metallpulver, das die Versiegelung des Grundwerkstoffes übernehmen soll, d.h., die Einschmelztemperatur wird so eingestellt. daß nur diese Schicht einschmelzt. Vorteilhaft wird dabei, um Oxydationen auch schon während der Einschmelzung zu unterbinden, die Einschmelzphase unter Schutzgas, Aktivgas oder im Vakuum durchgeführt. Ein weiterer vorteilhafter Verfahrensschritt kann in Weiterbildung des Verfahrens darin bestehen, daß auf die Schutzschicht, und zwar ebenfalls um für den Einschmelzvorgang einer Oxydation der Zwischenschicht aus selbstfließendem Metallpulver entgegenzuwirken, eine dünne Schicht aus Metall-, Keramikpulver oder bspw. Wasserglas aufgebracht wird.
Unabhängig davon, was dann im Laufe der Zeit während des Einsatzes des derart beschichteten Werkstükkes mit dieser dünnen Oberschicht passiert, bleibt vorteilhaft die Wirkung der Versiegelungsschicht zwischen Grundwerkstoff und mikroporöser dicker Schutzschicht erhalten.
Der Auftrag der dünnen Schicht hat also im Grunde nichts mit der Anordnung einer Bindeschicht zwischen Grundwerkstoff und Schutzschicht zu tun, da die Bindung zwischen Grundwerkstoff und der Schutzschicht unproblematisch ist, sondern damit wird die Forderung erfüllt, für eine Versiegelung des Grundwerkstoffes gegen Korrosion zu sorgen.
Nur der Vollständigkeit halber sei nachfolgend der Aufbau einer solchen erfindungsgemäß aufgetragenen Beschichtung anhand einer stark vergrößerten zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
Mit 1 ist dabei der Grundwerkstoff aus Stahl bezeichnet, auf dessen Oberfläche zunächst die dünne Schicht (max. 1/10 mm) mittels Flammspritzen aufgetragen und zwar im oben definierten Sinne "kalt". Darauf wird ebenfalls "kalt" die eigentliche Schutzschicht 3 aus selbsthaftendem, aber nicht selbstfließendem Pulver, wie Cermet, Pulver auf Ni-, Co-, Fe-, Cu-Basis od. dgl.
aufgetragen. Sofern für das Einschmelzen der dünnen Schicht 2 die Verwendung von Schutzgas, Aktivgas oder Vakuum vorgesehen ist und dafür entsprechende Einrichtungen verfügbar sind, kann die Einschmelzung bereits für diesen Schichtaufbau vollzogen werden.
Bevorzugt wird allerdings, da einfacher und weniger aufwendig, der zusätzliche Auftrag einer weiteren dünnen Schicht 4 aus selbstfließendem Metallpulver oder auch Keramikpulver oder Wasserglas, da dadurch ohne den Einsatz von Schutz- oder Aktivgas bzw. Vakuum während des Einschmelzvorganges eine Oxydation, insbesondere der dünnen Schicht 2, verhindert wird.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Aufbringen von metallischen Schutzschichten aus selbsthaftenden, aber nicht selbstfließenden Pulvern, wie Cermets, Pulver auf Ni-, Co-, Fe-, Cu-Basis od. dgl. auf einen Grundwerkstoff mittels Flammspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß vor Aufspritzen der Schutzschicht auf den Grundwerkstoff ein selbstfließendes, korrosionsbeständiges Metallpulver kalt und auf dieses die selbsthaftende Pulverschicht ebenfalls kalt aufgespritzt und danach das Ganze derart anschließend gemeinsam mit einer Temperatur beaufschlagt wird, daß nur die selbstfließende, zwischen Grundwerkstoff und Metallpulverschicht eingebundene Schicht einschmilzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschmelzphase in Schutzgas, Aktivgas oder im Vakuum durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schutzschicht aus selbsthaftendem Pulver eine weitere Schicht aus Metall-, Keramik-Pulver oder Wasserglas aufgebracht wird.