Chromnitrid
Die Anwendungen von SilCor®CrN
Substitution von Hartchrom im Maschinen- und Anlagenbau
Das Chromnitrid hat eine mindestens ebenso gute chemische Beständigkeit und die gleiche Anmutung wie Hartchrom, ist jedoch wesentlich härter. So kann mit CrN bei einer geringeren Dicke ein besserer Verschleißschutz als mit einer dicken Hartchromschicht erreicht werden. Zugleich wird natürlich eine hohe Maßhaltigkeit garantiert. Prinzipiell können alle Metalle beschichtet werden. Die besonderen Stärken des PVD-Verfahrens kommen insbesondere bei Aluminium- und Titanlegierungen zur Geltung.
Tablettierwerkzeuge
Tablettierwerkzeuge werden in der pharmazeutischen Industrie aber auch für Produkte der Haushaltschemie in vielfältiger Form eingesetzt. Diese Werkzeuge für die Herstellung von Tabletten unterliegen an den Pressflächen einer extremen Belastung: Es treten hohe Drücke im GPa-Bereich auf. Zusätzlich kommt es zu einem abrasiven Verschleiß der Flächen durch die Scherung der Körner des zu verpressenden Pulvers, das meist sehr harte Kristallite enthält. Oft werden chemisch aggressive Substanzen freigesetzt, die auch noch zu einer Korrosion der metallischen Werkzeuge führen. SilCor®CrN Chromnitrid-Schichten tragen diese Belastung deutlich besser als gehärteter Stahl. So steigt die Lebensdauer der beschichteten Tablettierwerkzeuge auf bis zu 350% im Vergleich zu unbeschichteten Werkzeugen. Zudem entfaltet das CrN auch hier eine Wirkung als Antihaftbeschichtung - infolge geringerer Aufklebungen verbessert sich auch noch die Qualität der Tabletten.
Foto: Ein für die Beschichtung mit Chromnitrid eingesetztes Target aus Chrom. Deutlich ist der Bereich des stärksten Materialabtrags erkennbar - der sogenannte Erosionsgraben. Im Vordergrund liegen mit CrN beschichtete Tablettierwerkzeuge (Stempel).
Plastikverarbeitung
Wegen der hohen Härte, der geringen Klebeneigung gegen Plastikformmassen und der hohen Oberflächengüte eignet sich Chromnitrid für die Verarbeitung von Elastomeren, Thermoplasten und Duroplasten, also für Spritzguss- und Formwerkzeuge sowie die Extrusion. Gerade beim Einsatz gefüllter Formmassen für Glasfaserverbundwerkstoffe u. ä. garantiert das CrN eine hohe Lebensdauer der Werkzeuge und Komponenten. Zudem garantiert die verbesserte Entformbarkeit der Werkzeuge eine höhere Oberflächengüte der Formteile.
Metallbearbeitung
Chromnitrid eignet sich für Zerspanwerkzeuge, die zur Zerspanung von Nicht-Eisen-Metallen wie Kupfer eingesetzt werden. Hier geht es insbesondere um die Verhinderung metallischer Kaltaufschweißungen (sogenannte Aufbauschneiden“). Ebenso verhindert die Beschichtung das Auftreten von Kaltaufschweißungen bei der Umformung von NE-Metallen. SilCor®CrN Beschichtungen werden ebenso erfolgreich für Formen bei der Herstellung von Bauteilen mittels Aluminium- und Magnesiumdruckguss eingesetzt.