Häufig gestellte Fragen
… und unsere Antworten
In dieser Rubrik beantworten wir Fragen, die unseren Experten für Oberflächenbehandlung besonders gestellt werden. Ihre Frage ist nicht dabei? Kein Problem, schreiben Sie uns einfach eine Nachricht oder rufen Sie uns an – wir kennen die Antwort!
Was ist eigentlich Plasma?
Der Terminus Plasma beschreibt ein elektrisch leitfähiges Gas, auch bekannt als vierter Aggregatzustand.
Wie kann Plasma genutzt werden?
Die elektrische Energie des Plasmas ersetzt einen Teil der thermischen Energie bei der Wärmebehandlung. Die Werkstücke werden weniger stark erhitzt. Damit lässt sich eine höhere Maßhaltigkeit der Werkstücke erzielen. Bestenfalls kann eine nachgelagerte Hartbearbeitung gänzlich entfallen.
Worin besteht der Unterschied zwischen Nitrieren, Nitrocarburieren, Plasmanitrieren und Plasmanitrocarburieren?
Beim Plasmanitrieren wird Stickstoff in der Randschicht des Werkstückes eingelagert. Wird zusätzlich Kohlenstoff eingebacht, spricht man von Plasmanitrocarburieren. Die unterschiedlichen Komponenten haben Einfluss auf die Schichteigenschaften des wärmebehandelten Werkstückes. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird häufig nicht zwischen den zwei Verfahren unterschieden, da sie mit Ausnahme der Behandlungsgase keine prinzipiellen Unterschiede aufweisen.
Welche Werkstoffe können plasmanitriert werden?
Primär findest das Verfahren Anwendung bei Stahl und Titan. Eine Übersicht über die Behandlungsergebnisse gebräuchlicher Werkstoffe finden Sie hier. Mein Werkstoff ist nicht in der Übersicht aufgeführt. Was nun? Jeder Stahl ist nitrierbar. Basierend auf unserer Erfahrung geben wir gern eine Behandlungsempfehlung, Hinweise und Einschätzungen, welche Härten und Nitrierhärtetiefen erreichbar sind.
Kann jeder Stahl im Plasma nitriert werden?
Ja! Jeder Stahl lässt sich plasmanitrieren. Das erzielbare Ergebnis hängt dabei aber maßgeblich von der Zusammensetzung des Werkstoffes ab.
Welche Härte ist durch die Verfahren erreichbar?
Die erreichbare Härte hängt maßgeblich von der Zusammensetzung des Ausgangsmateriales ab. Werkstoffe mit einem hohen Gehalt an Chrom, Mangan, Vanadium und anderen, Nitrid-bildenden Legierungselementen erreichen daher höhere Härten als niedrig legierte Stähle. Die Nitrierstähle tragen ihren Namen, da sie einen entsprechend hohen Anteil von Nitridbildnern aufweisen. Wieso ist die Toleranz der erreichbaren Härte so hoch? Jeder genormte Werkstoff weist eine definierte Zusammensetzung mit definierten Toleranzen der Bestandteile auf. Der Anteil der Nitridbildner im Ausgangsmaterial schwankt daher auch innerhalb dieser Toleranz und hat unmittelbaren Effekt auf die erreichbare Härte.
Lässt sich Edelstahl plasmanitrieren?
Ja Edelstahl, also hochchromhaltige, rost- und säurebeständige Stähle lassen sich plasmanitrieren. Die Behandlung erfolgt im Rahmen angepasster Prozesse. Abhängig von den gewünschten Ergebnissen und den Prozessparametern kann es bei der Behandlung von Edelstahl jedoch zur Abnahme der Korrosionsbeständigkeit kommen.
Kann man auch Aluminium plasmanitrieren?
Eine Behandlung von Aluminium ist prinzipiell möglich, in der Praxis jedoch nicht sinnvoll. Während des Nitrierprozesses bildet sich Aluminiumnitrid an der Oberfläche des Werkstückes. Diese Schicht ist elektrisch nicht-leitend und behindert den Prozess ab einem bestimmten Zeitpunkt. Eine zufriedenstellende Prozesssicherheit ist damit nicht gegeben.
Ich habe ein großes Bauteil. Bekomt ihr das in eure Öfen?
Bei meinem Bauteil muss ein Bereich abgedeckt werden. Geht das beim Plasmanitrieren?
Ein partielles Behandeln ist möglich. Einfache Geometrien werden mit Blechen und Ringen abegedeckt. Mit Schrauben und Muttern schützen wir die Gewinde. Komplexe Formen und Freiformflächen werden mit Abdeckpaste bestrichen, welche nach der Wärmbehandlung mittels Glasperlenstrahlen und Putzvlies entfernt wird.
Überall dort, wo das Plasma nicht am Bauteil anliegt, bleibt es unbehandelt. Dies gilt auch für die Fläche, auf der das Werkstück aufliegt.
Welche Angaben sind notwendig, damit mein Auftrag bearbeitet werden kann?
Für die Angebotserstellung und Auftragsbearbeitung einfacher Bauteile benötigen wir mindestens folgende Angaben:
- Werkstoff
- gewünschte Nitrierhärtetiefe (NHD)
- Bauteilgeometrie, insbesondere Gewicht und Abmaße.
Im Idealfall können Sie uns eine Bauteilzeichnung zur Verfügung stellen.
Ist es das Behandlungsziel höher als eine allgemeine Härtesteigerung, müssen folgende Fragen berücksichtigt werden:
- Gibt es eine Vorgabe bezüglich der Verbindungsschicht (VS)?
- Was sind die Funktionsflächen am Bauteil?
- Welche Oberflächen müssen hart werden, welche nicht?
- Wie darf das Bauteil im Ofen platziert werden…sehend, hängend?
- Gibt es kritische Geometrien? Wie sollten diese vorgefertigt sein?
- Wie ist der Ausgangszustand des Materialgefüges? Wie sieht der mechanische Herstellungsprozess aus?
- Macht ein Spannungsarmglühen als Zwischenschritt Sinn?