HART-COAT® (Hartcoatieren)

HART-COAT® (kurz HC) ist eine speziell entwickelte Beschichtung zur funktionellen Veredelung von Aluminiumwerkstoffen (Harteloxal).

HART-COAT®-Schichten werden durch anodisches Oxidieren in einem kalten Säureelektrolyten erzeugt. Mit Hilfe von elektrischem Strom wird auf der Werkstückoberfläche eine harte, keramikähnliche Aluminiumoxidschicht gebildet. Diese Aluminiumoxidschicht besteht überwiegend aus amorphem ɣ-Aluminiumoxid und bildet sich in Form regelmäßiger hexagonaler Zellen senkrecht zur Werkstückoberfläche, umhüllt das Werkstück und schützt es dadurch hervorragend gegen Verschleiß und Korrosion. Das Hartcoatieren ist eine besonders vielseitige Harteloxal-Beschichtung mit verschiedenen Verfahrensvarianten und Nachbehandlungsmöglichkeiten.  Das Verfahren entspricht der Norm ISO 100 74.

HART-COAT® verleiht Aluminiumwerkstoffen zahlreiche funktionelle Eigenschaften. So sind derart beschichtete Werkstoffe in unterschiedlichsten Bereichen einsetzbar, z.B. im Maschinenbau, Armaturenbau, Automobilbau oder Bergbau, in der Büro- und Datentechnik, Energie- und Reaktortechnik, der Haushaltsgeräteindustrie, Lebensmittelindustrie, im Medizinischen Gerätebau, in der Mess- und Regeltechnik, der Pharmaindustrie sowie der Wehrtechnik.

  • Verschleißfestigkeit und Härte: Die hohe Verschleißfestigkeit beruht auf der Härte und der Morphologie des Aluminiumoxids, welche legierungsabhängig ist. Die erzielbare Härte der HART-COAT®-Schicht liegt je nach Zusammensetzung und Struktur des Grundmaterials zwischen 400 und 500 HV0,025.
  • Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit beträgt etwa 1/10 bis 1/30 der Wärmeleitfähigkeit des Grundmaterials.
  • Temperaturbeständigkeit: HART-COAT®-Schichten können kurzzeitige Temperaturspitzen bis 2.200 K überstehen.
  • Spezifischer elektrischer Widerstand: Der spezifische elektrische Widerstand beträgt bei 20°C 4×1015 Ωcm, bei 100°C 0,8×1015 Ωcm und bei 200°C 0,11×1015 Ωcm.
  • Durchschlagfestigkeit: Die Durchschlagfestigkeit ist legierungsabhängig und steigt mit zunehmender Schichtdicke an, jedoch nicht proportional. Der arithmetische Mittelwert aus zehn Einzelmessungen nach ISO 2376 beträgt bei 30 µm HC auf AlMgSi1: 914 V und bei 50 µm HC auf AlMgSi1: 1213 V.

Bitte beachten Sie, dass alle hier aufgeführten technischen Werte unter den dort genannten Testbedingungen gelten. Wir weisen deshalb ausdrücklich darauf hin, dass aufgrund der unterschiedlichen Einsatzbedingungen nur ein Praxistest beim Anwender über die Leistungsfähigkeit der Schicht bzw. des Schichtsystems geben kann.

HART-COAT®-Schichten zeichnen sich durch gute Haftung auf dem Grundwerkstoff aus. Nahezu alle technisch interessanten Aluminium-, Knet- sowie Guss- und -Druckgusslegierungen lassen sich HART-COAT®-veredeln.

HART-COAT® verleiht Aluminiumwerkstoffen zahlreiche funktionelle Eigenschaften. So sind derart beschichtete Werkstoffe in unterschiedlichsten Bereichen einsetzbar, z.B. im Maschinenbau, Armaturenbau, Automobilbau oder Bergbau, in der Büro- und Datentechnik, Energie- und Reaktortechnik, der Haushaltsgeräteindustrie, Lebensmittelindustrie, im Medizinischen Gerätebau, in der Mess- und Regeltechnik, der Pharmaindustrie sowie der Wehrtechnik.

Überblick über HART-COAT®-Verfahrensvarianten

 HCHC-CUHC-GDHC-GL
Varianten/ Einsatzgebiete Für Aluminium-Knetlegierungen sowie Sand- und Kokillenguss Für Aluminiumlegierungen mit hohem Kupfergehalt (2% - 6%) Für Aluminium-Druckgusslegierungen mit hohem Kupfer- und/oder Siliziumgehalt Für Aluminium-Knet-, Guss- und Druckgusslegierungen mit begrenztem Gehalt an Kupfer, Silizium und Blei
Anwendungen Pneumatik- und Hydraulikzylinder, Verdichterräder, Transporthebel, Isolierbolzen, Heizplatten, Abstandshalter, Klemm- und Haltevorrichtungen, Zylinderrohre, Kipphebel, Chirurgische Instrumente Leitwalzen, Kolben, Düsen, Ventile, Lagerrollen, Zentrifugen, Kamerateile, Lagerschalen, Nockenscheiben, Hebel, Rollen, Spulen Gehäuse, Führungszylinder, Leitbleche, Montageplatten, Bügelsohlen, Dämpfungskammern, Zahnräder und –stangen, Kupplungsteile, Zylinderköpfe Für Bauteile, die besonders glatte und verschleißfeste Oberflächen aufweisen müssen

Nachbehandlung

HC-PLUSHC-PLUS 2HC-Nachverdichtung
PTFE (Polytetrafluorethylen) wird nachträglich auf die HART-COAT®-Schicht aufgebracht und verbessert Gleit- und Korrosionsverhalten sowie Trockenschmiereigenschaften des behandelten Werkstücks. Die Antiadhäsionseigenschaft von HC-PLUS erleichtert zudem die Oberflächenreinigung des Endprodukts. HC-PLUS 2 ist eine Oberflächenimprägnierung einer HC-Schicht mit PFA/PTFE. Sie verbessert das Gleit- und Korrosionsverhalten des behandelten Werkstücks. Bei abrasivem Verschleiß bleiben die Gleiteigenschaften der Schicht erhalten. Die HART-COAT®-Schicht besteht aus Aluminiumoxid in Form regelmäßiger Zellen, dabei besitzt jede Zelle eine Pore. Die Nachverdichtung eines beschichteten Werkstücks wird in der Regel in vollentsalztem Wasser zumeist ohne Verdichterzusätze zwischen 96 und 100°C durchgeführt. So schließen sich die Poren der HC-Schicht, wodurch ihr ohnehin gutes Korrosionsverhalten weiter verbessert wird.