Schichten in der Kunststoffverarbeitung. Mittels MSPVD abgeschiedene CrxN-Schichten eröffnen neue Möglichkeiten für den Verschleißschutz von Plastifiziereinheiten

✍ Scribed by Dr.-Ing. M. Cremer; E. Broszeit; G. Berg; M. Heinze

• Publisher: John Wiley and Sons
• Year: 1998
• Tongue: English
• Weight: 872 KB
• Volume: 29
• Category: Article
• ISSN: 0933-5137
• DOI: 10.1002/mawe.19980290914

✦ Synopsis

Abstract

Hartstoffschichten werden bereits seit langem in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Neben dem Verschleißschutz von Spritzguß‐und Extrusionswerkzeugen stehen häufig auch die Verringerung von Klebneigungen und Formverschmutzungen im Vordergrund. Anwendungen im Bereich der hochbeanspruchten Schnecken und Zylinder von Plastifizieraggregaten sind noch selten. Die Verschleißeffekte sind hier so heftig, daß in der Praxis eine große Verschleißreserve gefordert wird, die Hartstoffschichten mit maximal 10 μm Schichtdicke naturgemäß nicht mitbringen. Verschiedene Hartstoffschichten auf Titan‐ und Chrombasis wurden hinsichtlich ihrer Eignung für den Verschleißschutz von Schnecken für Plastifizieraggregate untersucht. Schichtdicke, Härte, Eigenspannungen und Haftfestigkeit der Schichten wurden bestimmt.

Anschließend wurden Verschleißversuche mit Hilfe einer Modellprüfapparatur, die die Schichten ähnlichen tribologischen Belastungen aussetzt, wie sie in einer Plastifiziereinheit auftreten, durchgeführt. Die Cr~x~N‐Mehrlagenschichten waren hierbei den auf Titan basierenden Schichten deutlich überlegen. Deshalb wurden für die Cr~x~N‐Schichten optimale Beschichtungsparameter bestimmt. Diese optimierten Schichten wurden mit verschiedenen anderen Schichtsystemen im Hinblick auf Ihre Eignung für unterschiedliche Kunststoffmaterialien verglichen. Erste Praxisversuche mit CrCN/TiCN‐beschichteten Schneckenlementen sind sehr vielversprechend. Ein Praxistest der optimierten Cr~x~N‐Mehrlagenschichten steht zwar noch aus, jedoch konnten die guten Ergebnisse der Cr~x~N‐Schichten bei den Modellversuchen stets bestätigt werden.