Beläggning

Enligt beläggning ( engelska beläggning är) i den tillverkningsteknik , en huvudgrupp av tillverkningsmetoden enligt DIN 8580 förstått att för applicering av ett fast vidhäftande skikt av formlösa material på ytan av ett arbetsstycke som skall användas. Motsvarande process, såväl som det belagda skiktet i sig, kallas också beläggning respektive beläggning . En beläggning kan vara ett tunt lager eller ett tjockt lager samt flera sammanhängande lager; skillnaden är inte exakt definierad och baseras på beläggningsprocessen och applikationsändamålet. Beläggningsprocesserna skiljer sig åt i typen av skiktapplikation i kemiska , mekaniska , termiska och termomekaniska processer .

Tillhörande arbetsbeskrivning är processmekanik för beläggningsteknik .

Material

Nästan alla kända (fasta) material kan användas som beläggningsmaterial och bärarmaterial (substrat), dvs. metaller, isolatorer, halvledare, kristallina eller amorfa material, platta textilstrukturer (tyger, fleeces, stickade tyger), folier och mycket mer. m. Men inte alla material kan appliceras på något substratmaterial. Exempelvis kan lagerspänningar minska beläggningens vidhäftning så att den helt eller delvis flagnar av. För att säkerställa god vidhäftning av skiktet till substratet , en problemfri process , enhetlig applicering och god beständighet av skiktet mot miljöpåverkan, förbehandlas arbetsstyckena vanligtvis mekaniskt och / eller kemiskt före beläggning i alla beläggningsprocesser. Gränssnittets egenskaper beror på beläggningsprocessen och substratets förbehandling (t.ex. slipning , mikroblästring , betning , silanisering eller silikering etc.).

Procedur

Beläggningsprocesser kan differentieras enligt

  • det ursprungliga tillståndet för det material som ska appliceras (se tabell),
  • typen av bärarmaterial (substrat) och
  • typen av vidhäftningspromotor (primer).
Beläggningsprocess enligt beläggningsmaterialets ursprungliga tillstånd
gasformig flytande löst fast

Applikationer

Inom materialteknik , förutom legering , dopning och ytstrukturering, är beläggningsmetoden viktig för att påverka de fysiska, elektriska och / eller kemiska egenskaperna hos metalliska eller halvmetalliska material.

Beläggningen kan exempelvis ske genom ångavsättning eller sprutning på ytterligare ett material eller genom nedsänkning i motsvarande (galvaniska) bad. Vissa processer inkluderar också värmebehandling såsom B. nitreringsprocessen , där det så kallade anslutningsskiktet växer ut ur ytan. De olika beläggningsprocesserna, såsom metoder för strukturering och modifiering av ytor, ingår i ytteknik eller värmebehandling .

Egenskaper och deras mätbarhet

Olika egenskaper används för att bedöma kvaliteten på en beläggning, t.ex. B:

  • Limhållfasthet
  • Skikttjocklek
  • Korrosionsbeständighet
  • Förseglingskvalifikationer

Ark täcks med flexibla beläggningar som zink-nickelbeläggningar eller lämpliga spolbeläggningar om dessa sedan ska formas om .

Det finns olika metoder för att mäta enskilda egenskaper. Man gör en åtskillnad mellan destruktiva och icke-destruktiva metoder.

Mätning av limhållfastheten

Det finns många sätt att mäta limhållfasthet. Ett allmänt använt är tvärgående test (ISO 2409). För detta ändamål repas beläggningen tvärs över och delas därmed upp i schackbrädliknande enskilda segment. Sedan klistras en tejp på och dras av igen. Beläggningens vidhäftningsstyrka bestäms sedan på basis av antalet sönderrivna segment.

Parametrar som bestämmer vidhäftningsstyrkan för ett lager på underlaget:

  1. Underlagets skick:
    • renhet
    • grovhet
  2. Aktiveringsenergier för yt- och volymdiffusion

Mätning av skikttjockleken

Det finns också ett antal mätmetoder för att bestämma skikttjockleken . Virvelström och magnetiska induktionsmetoder ( magnetisk induktionsmetod ) är vanliga inom målning och galvanisering av metalliska basmaterial . Andra mätmetoder är: Röntgenfluorescensmetoder, mikroskopisk mikrosektionsanalys (etsad sektion), vägningsmetoder, ellipsometri och andra.

Rostskydd

En viktig uppgift för beläggningar är att skydda metaller mot korrosion. Beläggningens vidhäftningshållfasthet på underlaget är avgörande för korrosionsskydd, varför speciella förbehandlingar vanligtvis utförs eller vidhäftningsfrämjande medel används före beläggning . Beläggningsmedlen i sig kan också innehålla korrosionsinhiberande ämnen.

Ett brett spektrum av regler används till exempel för korrosionsskydd i stålkonstruktioner

  • DIN EN ISO 2063 för termisk sprutning med zink
  • DIN EN ISO 1461 för varmförzinkning ( satsvis galvanisering )
  • DIN 55633 för pulverlackeringssystem
  • DIN EN ISO 12944 för våtbeläggningssystem.

Korrosionsbeständigheten kan testas i öppna fältprov. Eftersom dessa tester är mycket tråkiga ersätts de vanligtvis av olika kortare tester som är avsedda att simulera vissa belastningar snabbare. Spraytest kan testa känsligheten för korrosion orsakad av salter, där testperioder av storleksordningen 1000–3000 timmar vanligtvis är inställda. En koppling mellan korrosionen som inträffade vid saltspraytestet och den korrosion som kan förväntas under verkliga förhållanden är ganska sällsynt, eftersom korrosionsmekanismerna vanligtvis skiljer sig åt. ASTM-kommittén G-1 för korrosion av metaller, ansvarig för ASTM B 117-saltspraystandarden, har därför utarbetat följande resolution: ”ASTM-kommittén G-1 för korrosion av metaller bekräftar att resultaten av saltspraytest enligt ASTM B 117 matchar sällan beteende i naturliga omgivningar. ”I klimatprov utsätts testobjekten för förändrade temperaturer och fuktighetsnivåer i en klimatkammare ; typiska testperioder ligger i intervallet 7-30 dagar. Motståndskraft mot UV-strålning kan testas i speciella bestrålningskammare, varav vissa också simulerar väderbildning (t.ex. regn); typiska testperioder är 1000 timmar och mer. Resultaten är då t.ex. B. klassificerad enligt EN ISO 6270-2 (tidigare DIN 50017).

När det gäller basmetaller som aluminium , koppar eller zink uppstår korrosionsskydd genom reaktionen av metallen med syre; detta passiva oxidskikt är också känt som det passiva skiktet eller patina . Det passiverande skiktet förhindrar ytterligare reaktion av syret med metallytan. Eftersom metaller behöver en elektrolyt och syre för att korrodera , kan metallen skyddas från ytterligare korrosion genom oxidskiktets passiva barriär.

Se även

litteratur

  • Hans-Werner Zoch, Günter Spur : Handbok värmebehandling och beläggning , Hanser, 2015.

webb-länkar

stödjande dokument

  1. ↑ DIN EN ISO 14713-1 - Zinkbeläggningar - Riktlinjer och rekommendationer för skydd av järn- och stålkonstruktioner mot korrosion - Del 1: Allmänna konstruktionsprinciper och korrosionsbeständighet (ISO 14713-1: 2009); Tysk version EN ISO 14713-1: 2009, sidan 25