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PVD: Umweltfreundliche und qualifizierte Alternative für Hartchrom

In der Luft- und Raumfahrt suchen Hersteller und Lieferanten dringend nach einem Ersatz für die Hartverchromung von Bauteilen. Eine in der Luft- und Raumfahrtindustrie zunehmend eingesetzte Alternative sind PVD-Beschichtungen. Sie sind eine leistungsfähige, ungefährliche und REACH-konforme Option für Hartchrom.

Mit der Verbreitung von PVD-Beschichtungen kann zunehmend auf Chrom verzichtet werden. (Quelle: Fotolia)

In der Europäischen Union fällt sechswertiges Chrom unter die EU-Verordnung REACH. Der Ersatz von Hartchrom bleibt eine große Herausforderung für die Luft- und Raumfahrtindustrie, da Hartverchromungen weit verbreitet und auf unzähligen Bauteilen zu finden sind. Beschichtungen nach dem Prinzip der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD/Physical Vapour Deposition) bieten viele ähnliche Eigenschaften und sind Hartchrom in mancher Hinsicht sogar überlegen. Zu den PVD-Optionen gehören mehrere Beschichtungsverfahren auf Kohlenstoffbasis, die eine einzigartige Kombination aus extremer Oberflächenhärte, niedrigem Reibungskoeffizienten und Korrosionsschutz bieten. Ein Beispiel: Balanit C, eine Kohlenstoffschicht des internationalen Beschichtungsexperten Oerlikon Balzers, hat die Aufmerksamkeit einiger der größten Luft- und Raumfahrthersteller der Welt auf sich gezogen, darunter Airbus. Im November kündigte der Flugzeughersteller an, den Einsatz von Balanit C auf Kupferlegierungen auszudehnen – ein Substrat, das häufig für Lager und Buchsen in Flugzeugfahrwerken und deren Verbindung zum Flugzeugrahmen verwendet wird. Zuvor hatte Airbus der PVD-Beschichtung bereits eine Zulassung für Stahl-, Titan- und Inconel-Substrate erteilt.

Die technische Einstufung von Balanit C als ungefährliche und REACH-konforme Alternative zu Hartverchromungen bildete den Abschluss einer Reihe von Qualifizierungsmaßnahmen von Airbus für die Produktionszentren von Oerlikon Balzers im Vereinigten Königreich und in Frankreich. Bei der Herstellung von Balanit C, einer Wolframcarbid/Kohlenstoff-Schicht (WC/C), verwendet Oerlikon Balzers eine Mischung aus Metall und Diamant-ähnlichem Kohlenstoff. Die Schicht wird in einer Dicke von 1 bis 5 Mikrometer aufgebracht, was den Einsatz an Wälzlagern und Fahrwerksteilen ermöglicht. Am Ende steht ein glänzendes Oberflächenfinish. Balanit C bietet eine stärkere Haftung auf metallischen Untergründen als Hartchrom, eine hohe Tragfähigkeit und Abriebfestigkeit (Haftverschleiß) sowie einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Mit dem zunehmenden Einsatz von PVD-Beschichtungen durch Branchenführer wie Airbus wird Hartchrom sehr wahrscheinlich langfristig aus der Luft- und Raumfahrtindustrie verdrängt werden.