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IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung

IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung

Hochreine Aluminiumschichten

Was verbinden wir mit Polarlichtern?

Was verbinden wir mit Polarlichtern?

Beim IVD-Verfahren ist in der Beschichtungskammer eine Plasma-Glimmentladung deutlich als violettes Licht zu sehen. Das Leuchten erinnert uns an Polarlichter, die entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen des Sonnenwindes aus der Magnetosphäre auf Sauerstoff- und Stickstoffatome in den unteren Schichten der Erdatmosphäre treffen und diese ionisieren.

Das Verfahren

Die IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung wurde ursprünglich von McDonnell Douglas als Ersatz für das Cadmieren von Stahl- und Titan-Bauteilen entwickelt.

Der Ablauf des Beschichtungsverfahrens ist wie folgt: Zunächst werden die Teile entfettet, um Zerspanungs- oder Dewateringöle zu entfernen. Der nächste Prozessschritt ist ein feinkörniges Sandstrahlen. Zum einen wird dabei die Oberfläche mechanisch gereinigt, und zum anderen wird ein Profil mit einer großen Oberfläche erzeugt. Letzteres unterstützt die physikalische Bindung der Beschichtung zu dem Substrat.

In einer Vakuum-Beschichtungskammer werden die Teile dann während des Prozesses auf einem elektrisch leitenden Gestell gehalten. Die Teile werden in die Beschichtungskammer gefahren, welche evakuiert wird. Ein Edelgas wird in die Kammer eingelassen und eine elektrische Spannung angelegt. Dies führt zu einer Plasma-Glimmentladung, die als violettes Leuchten in der Kammer deutlich sichtbar ist. Als Folge entsteht eine sehr saubere Oberfläche auf dem Substrat.

Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, kann der eigentliche Beschichtungsprozess beginnen. Aluminium-Draht wird nun einer Reihe von überhitzten Keramiktiegeln zugeführt. Eine Hochspannung wird angelegt, um sehr hohe Temperaturen zu erzeugen, und das Aluminium verdampft zu einem elektrisch geladenen Nebel. Die negativ geladenen Aluminiumatome bewegen sich durch das Vakuum und scheiden sich auf den zu beschichtenden Teilen ab, die elektrisch "geerdet" sind.

Nach der Beschichtung mit IVD-Aluminium haben die Teile ein mattgraues Aussehen und müssen sorgfältig behandelt werden. Der nächste Schritt ist, die Poren in der äußeren Oberfläche der Beschichtung durch Glasperlenstrahlen zu schließen. Die Teile können “as plated” verwendet werden, oder, was häufiger ist, die reine Aluminiumoberfläche wird durch eine chemische Konversionsbeschichtung in eine Aluminium-Chromat-Schicht umgewandelt.

  • Eigenschaften

    Das IVD-Aluminium bietet einen guten Korrosionsschutz auch im Hochtemperaturbereich. Die Beschichtung kann der Vermeidung bimetallischer oder galvanischer Korrosion dienen. Die Korrosionsbeständigkeit kann in allen Fällen durch eine nachfolgende chemische Konversionsbeschichtung erhöht werden.

    Ein weiterer großer Vorteil der IVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung ist, dass sie mit sehr wenig Oberflächenvorbehandlung lackiert werden kann. Die Oberfläche eignet sich für viele Lacke einschließlich allgemein vorgeschriebener flüssigkeitsdichter Primerlacke auf Epoxidharz-Basis sowie Trockenfilm-Schmierstoffe.

  • Grundwerkstoffe

    Vorzugsweise werden Bauteile aus Stahllegierungen und Titan-Werkstoffen beschichtet.

  • Einsatzmöglichkeit

    Die Beschichtung mit IVD-Aluminium findet in erster Linie in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Wehrtechnik Anwendung.

    Ein Beispiel ist die Beschichtung von Befestigungselementen aus Titan, mit denen Aluminium-Baugruppen verbunden werden.

    Das Verfahren ist sowohl NADCAP-zertifiziert, als auch für eine Reihe von großen Luft- und Raumfahrt-Unternehmen wie Airbus, Boeing, Bombardier, Leonardo, Rolls-Royce, Safran und UTC zertifiziert.

    Die Bauteile, die für diese Endkunden beschichtet werden, können in Größe und Komplexität in erstaunlichem Ausmaß variieren: von kleinen Befestigungselementen bis hin zu größeren Bauteilen wie etwa Flugwerk-Komponenten, Motorkomponenten und Mischmetall-Baugruppen.

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