Ionimplantering øger slidstyrke og andre overfladeegenskaber på specifikke dele af værktøj

Ionimplantering er en overfladebehandling, der kan forbedre overfladeegenskaber som fx slid, slip og korrosion på et værktøj eller en komponent. Teknologisk Institut tilbyder denne unikke overfladebehandling, der giver forbedrede egenskaber uden at komponenten ændrer form.

Knive til procesanlæg i en produktion, værktøjer til præcisionsstansning samt plastsprøjtestøbeforme er bare nogle emner, der har behov for enten modstandsdygtighed over for slid eller antiklæbende egenskaber.

Øget slidstyrke, antiklæbende egenskaber og korrosionsfasthed på specifikke dele af et værktøj eller en komponent er lige præcis det, som ionimplantering tilbyder - uden at ændre på værktøjets dimensioner.

Det kan du høre mere om i videoen herunder.

Superslip – slip fra plastsprøjtestøbeforme

Ionimplantering sker i en ionaccelerator, og en af de typer af behandlinger, som kan laves, kaldes SuperSlip. Behandlingen gør, at værktøjer, som benyttes i plastindustrien – fx til plastsprøjtestøbeforme - nemmere kan komme ud af formen, eller at kernerne kan komme ud af delene.

- En PVD-belægning af kromnitrid lægges på værktøjerne, som dernæst beskydes med kvælstof-ioner. Det giver en overflade, der er meget god til at slippe, forklarer Claus Mathiasen, seniorspecialist hos Teknologisk Institut.

IBAD-DLC – antiklæb og øget slidstyrke

En anden mulighed er IBAD-DLC, som er en ionstråleudfældning af en kulstofbelægning (Ion Beam Assisted Deposition - Diamond Like Carbon). Det er en sort, glat og meget tynd belægning, som giver antiklæbende egenskaber og forøget slidstyrke.

IBAD-DLC bruges ofte på værktøjer til bearbejdning af tyndplader - især når det skal bukkes og bøjes - fordi risikoen for ridser bliver meget mindre i det materiale, der bearbejdes.

N+ kvælstofimplantering – Øget usynlig slidstyrke på dele af værktøj og komponenter

En behandling med N+ (også kaldet kvælstofimplantering) imødekommer behovet for en øget styrke på en specifik del af værktøjet, som man fx ser ved færdige værktøjer i den finere industri - dvs. hærdede, slebne eller polerede emner.

Det kan også bruges til knive i procesanlæg, hvor man for eksempel skærer fisk eller kød:

Ved at implantere kvælstof øges slidstyrken på for eksempel en æg eller skærekant, som fortsætter med at være lige skarp, efter den er blevet ionimplanteret. Faktisk kan levetiden forlænges med op til 5-8 gange

- Claus Mathiasen, Teknologisk Institut

På grund af en lav behandlingstemperatur har behandlingen også den fordel, at værktøjets hårdhed øges, uden at der ændres på materialets form eller overflade.

Cr⁺ kromimplantering - mere rustfrit end de fleste rustfri stål

Ud over slidstyrke, slip og antiklæb kan man med ionimplantering lave en behandling, der skaber rustfasthed på værktøj.

Hvis der er problemer med rust på et værktøj, kan man med kromimplantering skyde så meget krom ind, at værktøjet bliver fuldstændig rustfast.

- Vi kan skyde en stråle af krom ind lige det sted, hvor behovet er, så det holder op med at ruste, lyder det fra Claus Mathiasen.

På den måde kan man fx beskytte luftafgangene på et sprøjtestøbeværktøj mod korrosion.

Besparelser i produktionen

Fordi ionstrålerne kan styres til at ramme netop den del af en komponent, der har behovet for styrke, rustfasthed og/eller bedre kvalitet, er der fordele i form af produktionsbesparelser ved at benytte denne overfladebehandling.

- Alene det, at ionimplantering øger levetiden gør, at man ikke skal udskifte værktøjer eller maskindele så tit. Ud over at det er en fordel at spare på værktøj, kan produktionen køre i meget længere tid, og det kan minimere nedetid, lyder det afsluttende fra Claus Mathiasen.