Die Verlängerung der Lebensdauer der Form durch die Beschichtung mit harter Legierung

Druckguss, das Verfahren zum Einspritzen von geschmolzenen Metallen wie Aluminium, Zink und Magnesium unter hohem Druck in Formen, ist in der Automobil-, Elektronik- und Geräteherstellung unverzichtbar geworden. Obwohl effizient und kostengünstig, steht dieses Verfahren vor einer anhaltenden Herausforderung: Formenverschleiß.

Die tägliche Einwirkung von extremer Hitze, Druck und Erosion durch geschmolzenes Metall zersetzt allmählich die Formen, wodurch die Teilequalität beeinträchtigt, die Werkzeuglebensdauer verkürzt, die Produktionskosten erhöht und ungeplante Ausfallzeiten verursacht werden. Die Industrie sucht seit langem nach Lösungen, um Formen widerstandsfähiger gegen diese rauen Bedingungen zu machen.

Die Oberflächenhärtung mit Wolframkarbid stellt einen bedeutenden Fortschritt im Formenschutz dar. Diese Technologie trägt durch Funkenerosion eine ultraharte Beschichtung auf die Formoberflächen auf – ein präzises Verfahren mit geringer Hitze, das die Eigenschaften des Basismaterials erhält und gleichzeitig die Oberflächenbeständigkeit dramatisch erhöht.

Die Beschichtung besteht aus Wolframkarbidpartikeln (dem harten „Sand“), die mit Kobalt oder Nickel (dem „Zement“) verbunden sind. Mit einer Härte von fast 70 HRC – vergleichbar mit einigen Diamantbeschichtungen – bildet sie eine Schutzbarriere gegen thermische Belastung, chemischen Angriff und mechanischen Verschleiß.

Wiederholte Heiz- und Kühlzyklen erzeugen thermische Ermüdungsrisse auf den Formoberflächen. Diese mikroskopischen Risse wachsen mit der Zeit und ermöglichen das Eindringen von geschmolzenem Metall, was die Teilequalität beeinträchtigt.

Lösung:Die proaktive Anwendung von Wolframkarbid-/Titankarbidbeschichtungen verhindert die Rissbildung, ähnlich wie Sonnencreme die Haut schützt. Bei bestehenden Formen kann die Beschichtung kleine Risse versiegeln, bevor sie sich ausbreiten.

Metallflusskanäle und Luftauslässe verstopfen häufig mit Oxiden und Ablagerungen, was die Produktion stört.

Lösung:Das Beschichten dieser Durchgänge erzeugt glattere Oberflächen, die der Ansammlung widerstehen und gleichmäßige Fließeigenschaften beibehalten.

Wenn geschmolzenes Metall um Stahlkerne erstarrt, erzeugt die differentielle Wärmeausdehnung extremen Druck, der zum Festkleben führen kann.

Lösung:Kontrollierte Oberflächenrauheit durch Karbidbeschichtungen verhindert die Metallhaftung und verbessert gleichzeitig die Schmiermittelretention.

Sich bewegende Formkomponenten verschleißen allmählich durch Reibung, was die Maßgenauigkeit beeinträchtigt.

Lösung:Beschichtete Gleitflächen erhalten die Präzision länger und können verschlissene Komponenten wieder in den ursprünglichen Zustand versetzen.

Geschmolzene Aluminium-, Magnesium- oder Zinklegierungen verbinden sich chemisch mit unbehandelten Stahloberflächen.

Lösung:Die inerte Karbidschicht verhindert den direkten Kontakt von Metall zu Stahl und eliminiert dieses Haftungsproblem.

Geschmolzenes Metall sickert um Auswurfmechanismen herum und erzeugt unerwünschte Vorsprünge.

Lösung:Die präzise Beschichtung der Stiftoberflächen verschließt mikroskopische Lücken, die ein Austreten ermöglichen.

Eine Produktionsform, die unter schweren Hitzerissen litt, wurde erfolgreich mit einem dreistufigen Karbidauftragsprozess saniert:

1. Polieren und Beschichten von Rissbereichen
2. Behandlung von kohlenstoffkontaminierten Zonen
3. Verstärkung von dickwandigen Abschnitten, die anfällig für Metallhaftung sind

Die behandelte Form produzierte weitere 35.000 Qualitätsteile, bevor sie gewartet werden musste – eine dramatische Verlängerung ihrer Lebensdauer.

Moderne Karbidabscheidungssysteme können Beschichtungen von 0,0001" bis 0,005" Dicke mit Präzision im Mikrometerbereich auftragen. Tragbare Applikatoren erreichen alle Formbereiche, während die integrierte Kühlung die Eigenschaften des Basismaterials beibehält.

Diese Technologie stellt einen strategischen Ansatz zur Reduzierung der Wartungskosten und der Investitionsausgaben in Druckgussbetrieben dar. Durch die Beseitigung von Verschleißmechanismen, bevor sie zum Ausfall führen, erzielen die Hersteller eine höhere Produktionsstabilität und Werkzeugökonomie.