Innovative Beschichtungsverfahren optimieren die Funk- tionalität von Oberflächen hoch beanspruchter Wälzlager. Weniger Reibung erhöht zudem die Lebensdauer der Präzisionsbauteile. Das Oberflächentechnikum der Schaeffler-Gruppe hat sich auf solche Lösungen spezialisiert.
Um die Funktionalität von Oberflächen hoch beanspruchter Wälzlager und Präzisionsbauteile zu optimieren, setzt die Schaeffler-Gruppe moderne Beschichtungstechnologie ein. Ziel der Schichtsysteme ist es, Korrosion und Passungsrost, Verschleiß, Reibung, Schlupf sowie Stromdurchgang zu vermeiden oder zu verringern. Beschichtungen, die Schaeffler unter den Markennamen Corrotect, Durotect, Triondur und Isotect führt, werden auf unterschiedlichste Weise auf Oberflächen von Bauteilen aufgebracht. Dabei wird zwischen Schicht und Grundmaterial keine thermo-chemische Diffusion eingegangen.
Der Wälzlagerhersteller sieht eine weiter steigende Bedeutung der Beschichtungstechnologie aufgrund der wachsenden Produktanforderungen in der Industrie und im Fahrzeugbau. Im eigenen Oberflächentechnikum in Herzogenaurach stehen den Schaeffler-Ingenieuren Anlagen und Kapazitäten zur Verfügung, die neue Möglichkeiten insbesondere in der Kombination unterschiedlicher Verfahren und Materialien eröffnen. Vor allem zwei Aspekte sind dafür entscheidend: ganzheitliches Betrachten der Systemanforderungen an das eingesetzte Wälzlager und frühes Einbinden der Oberfläche als konstruktives Element in den Entwicklungs- und Produktentstehungsprozess.
Tribologische, also reibungsoptimierte und verschleißfeste Schichtsysteme entwickeln die Schaeffler-Ingenieure mittels der PVD-/PACVD-Entwicklungsanlage und setzen sie um. Das Beschichtungsmaterial liegt dabei entweder in fester Form (PVD – physical vapour deposition) oder gasförmig (PACVD – plasma assisted chemical vapour deposition) vor und wird im Vakuum abgeschieden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Beschichtungsmethoden sollen sich mit diesem umweltfreundlichen Vakuumverfahren unterschiedliche Materialien und Schichten einzigartig zusammensetzen lassen.
Ein Beispiel dafür ist die Triondur-C-Beschichtung. Dieses kohlenstoffbasierte, diamantartige Schichtsystem biete bei minimaler Reibung maximalen Schutz gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß und sei speziell für Wälzlageranwendungen entwickelt worden, heißt es. Laut Angaben verringert sich die Trockenreibung gegen Stahl um bis zu 80 %. Wird nur ein Reibpartner beschichtet, erhöhe sich die Gebrauchsdauer des gesamten tribologischen Systems erheblich. Durch den sehr duktilen Schichtaufbau verträgt Triondur C hohe Flächenpressungen, wie sie zum Beispiel in Wälzlagern auftreten. Als typische Anwendungen nennt Schaeffler Tonnenrollen in Pendelrollenlagern für Papierkalander, Tonnenrollen in Axial-Pendelrollenlagern für Hydraulikmotoren oder Laufrollen mit beschichtetem Außendurchmesser für die Druckindustrie.
Um insbesondere umweltverträgliche Korrosionsschichten zu entwickeln, verfügt das Oberflächentechnikum über eine Galvanik-Entwicklungsanlage. Im Blickfeld der Schaeffler-Ingenieure stehen beispielsweise Beschichtungen, die frei von sechswertigem Chrom (Cr-VI) sind und damit die strengen Anforderungen der neuen EU-Altautoverordnung erfüllen. Den Angaben zufolge ermöglichen beide Entwicklungsanlagen zudem die kosten- und funktionsorientierte Kombination der verschiedenen Abscheideverfahren und Schichtsysteme. Dies unterstütze den Aufbau einer umfassenden, ganzheitlichen Kompetenz in der Oberflächentechnik innerhalb der Schaeffler-Gruppe, heißt es. Oberflächentechnische Lösungen würden sich damit schnell, maßgeschneidert und kundenorientiert umsetzen lassen– von der Entwicklungsarbeit im Labormaßstab bis zur sicheren Überführung in den Produktionsprozess der Großserienfertigung. dk
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