Keywords: EHLA, Korrosions- und Verschleißschutz, Beschichtungs-Technologie, Umweltschutz, Nachhaltigkeit

Korrosions- und Verschleißschutzbeschichtung von Bremsscheiben mittels EHLA

Weltweit fordern aktuelle politische Klimaschutzdebatten eine Reduzierung der Feinstaubemissionen. Die Erzeugung von Feinstaub durch Abgase im Straßenverkehr wurde in den letzten Jahrzehnten bereits deutlich reduziert. Dennoch besteht weiterhin eine erhöhte Feinstaubbelastung, die hauptsächlich durch den Verschleiß von Bremsen verursacht wird1. Wirtschaftliche und ressourcenschonende Beschichtungstechnologien zum Verschleiß- und Korrosionsschutz von Bremsscheiben in der Serienfertigung stellen einen wesentlichen Lösungsweg im Hinblick auf diese Herausforderung dar. Zu den Beschichtungstechnologien zählt das extreme Hochgeschwindigkeits- Laserauftragschweißen (EHLA). Im Gegensatz zum herkömmlichen Laserauftragschweißen (LMD) wird die Energie während des EHLA-Prozesses oberhalb des Schmelzbades in das Pulverfüllmaterial eingebracht. Der Prozess erreicht hohe Prozessgeschwindigkeiten (bis zu 500 m/min), variable Schichtdicken von 20 bis 350 μm, defektfreie und metallurgisch angebundene Schichten sowie eine hohe Materialeffizienz (bis zu 95%).

Außerdem ermöglicht EHLA die Verwendung nahezu jeder Legierung für die Beschichtung des Substratwerkstoffs (z.B. Eisen-, Nickel-, Aluminium-basislegierungen, Metallmatrix- Verbundwerkstoffe (MMC). Die Prozesseffizienz hinsichtlich Energie und Ressourcen kann durch das EHLA-Verfahren erhöht und Beschichtungs- zeiten reduziert werden. Im Gegensatz zu derzeitigen Beschichtungstechnologien erfordert das Verfahren zur Bremsscheibenbeschichtung weniger Prozessschritte: Nur das EHLA-Verfahren ist erforderlich, um ein Zwei-Schicht-System bestehend aus Korrosions- und Verschleißschutz (siehe Bild oben) auf die Oberfläche der Bremsscheiben aufzubringen. Unter Berücksichtigung dieser Vorteile und Möglichkeiten wird deutlich, dass der Verschleiß- und Korrosionsschutz mittels EHLA das Potenzial hat, einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Feinstaubbelastung durch Bremsverschleiß zu leisten. Darüber hinaus werden Ressourcen geschont, da die Lebensdauer von Bremsscheiben durch diese wirtschaftliche Beschichtung erheblich verlängert wird.