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Harteloxierte Bauteile für Formwerkzeuge

Thermoformen in Perfektion mit den richtigen Oberflächen

Als Thermoformen bezeichnet man ein Verfahren zur Umformung thermoplastischer Kunststoffe. Die Firma Marbach Werkzeugbau GmbH ist führend in der Herstellung von Thermoformwerkzeugen für Joghurtbecher, Menüschalen, sowie Deckel. In den Formwerkzeugen kommen unterschiedliche Aluminium-Bauteile wie Formeinsätze, Niederhalter, Formböden als auch Adapterplatten zum Einsatz. Die Anforderungen an die Oberflächen der Bauteile sind verbesserte Gleiteigenschaften, Verschleißschutz und auch Korrosionsbeständigkeit. Um diese Anforderungen zu erfüllen, harteloxiert AHC Oberflächentechnik diese Teile nach dem HART-COAT®-Verfahren. Hierbei kommen unterschiedliche Verfahrensvarianten zum Einsatz, und zwar mit oder ohne PTFE bzw. mit oder ohne Nachverdichtung. Die Schichtdicken betragen in der Regel 30 μm bzw. 50 µm.

Die Harteloxal-Schicht HART-COAT® bildet sich durch anodische Oxidation in einem gekühlten Säureelektrolyten. Der Aluminium-Grundwerkstoff wandelt sich an seiner Oberfläche in Aluminiumoxid um. Dabei wächst die Oxidschicht zu gleichen Teilen nach innen und nach außen, wodurch eine definierte Maßänderung des Bauteils entsteht. Besonders erwähnenswert ist der sehr gute, auf atomaren Bindekräften beruhende Verbund mit dem Grundmaterial, aus dem die Schicht entstanden ist. Die Härte des Aluminiumoxids bewirkt eine hohe Verschleißfestigkeit der Schicht. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ist die HART-COAT ®-Schicht zusätzlich mit eingelagerten PTFE-Gleitstoffen versehen (HART-COAT®-PLUS). Das Reinigen der Oberfläche und auch die Entformung werden darüber hinaus durch ihr Antiadhäsionsverhalten erleichtert.

Die HART-COAT®-Schichten wachsen säulenförmig (senkrecht) und bilden eine stabile Zellstruktur (Honigwabenstruktur). Jede Zelle besitzt einen Porenkanal, der jedoch nicht bis zum Grundmaterial reicht, sondern an einer so genannten Sperrschicht endet. Die Porenkanäle lassen sich sehr gut durch Nachverdichtung verschließen. Dieser Vorgang erfolgt in der Regel in vollentsalztem Wasser, zumeist ohne Verdichterzusätze, zwischen 96 °C und 100 °C. Damit wird die ohnehin gute Korrosionsbeständigkeit der HART-COAT®-Schichten weiter erhöht.

Bild: Thermoformwerkzeug zur Produktion von Polypropylen-Bechern. Die olivfarbene HART-COAT®-Schicht ist auf den Formen gut zu erkennen.

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