ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Coatings in polymer processingCrxN coatings produced by PVD-magnetron sputtering (MSPVD) open unitsFor several years hard coatings have been used in plastic processing. The reduction of adhesion and contamination effects play a more and more important role besides the wear protection of injection moulds and extrusion tools. Applications of hard coatings in the field of highly stressed screws and barrels of plastification units are very seldom. In these cases the tribological effects are very intense so that the demanded wear resistance of hard coatings in the range 10μm is not sufficient. Different hard coatings based on titanium and chromium were tested according to their applicability for wear protection of screws in plastification units. Thickness, hardness, internal stresses and adhesion of the coatings were studied.Afterwards tribological tests in a model testing unit were investigated. Here the coatings were studied under tribological conditions, similar to those in a real plastification unit. The CrxN multilayer coatings showed extremely better wear resistance than the titanium based coatings. For this reason the CrxN coatings were optimized by help of the deposition parameters. These optimized coatings have been investigated according to their applicability for different polymers in comparison to other coating systems. First tests of CrCN/TiCN coated screw elements in practice showed very pleasing results. The test in practice with the optimized CrxN multilayer coating has yet to take place, but in the model tests the CrxN coatings showed excellent results.
Notes:
Hartstoffschichten werden bereits seit langem in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Neben dem Verschleißschutz von Spritzguß-und Extrusionswerkzeugen stehen häufig auch die Verringerung von Klebneigungen und Formverschmutzungen im Vordergrund. Anwendungen im Bereich der hochbeanspruchten Schnecken und Zylinder von Plastifizieraggregaten sind noch selten. Die Verschleißeffekte sind hier so heftig, daß in der Praxis eine große Verschleißreserve gefordert wird, die Hartstoffschichten mit maximal 10 μm Schichtdicke naturgemäß nicht mitbringen. Verschiedene Hartstoffschichten auf Titan- und Chrombasis wurden hinsichtlich ihrer Eignung für den Verschleißschutz von Schnecken für Plastifizieraggregate untersucht. Schichtdicke, Härte, Eigenspannungen und Haftfestigkeit der Schichten wurden bestimmt.Anschließend wurden Verschleißversuche mit Hilfe einer Modellprüfapparatur, die die Schichten ähnlichen tribologischen Belastungen aussetzt, wie sie in einer Plastifiziereinheit auftreten, durchgeführt. Die CrxN-Mehrlagenschichten waren hierbei den auf Titan basierenden Schichten deutlich überlegen. Deshalb wurden für die CrxN-Schichten optimale Beschichtungsparameter bestimmt. Diese optimierten Schichten wurden mit verschiedenen anderen Schichtsystemen im Hinblick auf Ihre Eignung für unterschiedliche Kunststoffmaterialien verglichen. Erste Praxisversuche mit CrCN/TiCN-beschichteten Schneckenlementen sind sehr vielversprechend. Ein Praxistest der optimierten CrxN-Mehrlagenschichten steht zwar noch aus, jedoch konnten die guten Ergebnisse der CrxN-Schichten bei den Modellversuchen stets bestätigt werden.
Additional Material:
15 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19980290914
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