Kalte Schicht

Beschichtungs-Technologien eröffnen neue Möglichkeiten

Über 50 Prozent der elektrischen und Wärme-Leitfähigkeit reinen Kupfers zu erzielen, galt bei thermisch gespritzten Kupferschichten bis vor kurzem als unmöglich. Doch eine brandneue Technologie erreicht sogar 90 Prozent: das Kaltgasspritzen.

03. Juli 2003

Äußerst dicht und oxidarm sind die mit Kaltgasspritzen erzeugten Überzüge in ihren Eigenschaften vom Grundmaterial kaum zu unterscheiden. Zudem erlaubt die minimale thermische Belastung von Spritzwerkstoff und Substrat völlig neuartige Applikationen. Die Beschichtung von Designergläsern mit Aluminium ist für ein thermisches Spritzverfahren ebenso revolutionär wie die Modeliierung mehrerer Zentimeter dicker Strukturen im Reparaturbereich. Die nötige Anlagentechnik und Prozeßsteuerung liefert die im bayerischen Ampfing angesiedelte CGT Cold Gas Technology GmbH. Gemeinsam mit der Linde AG, Geschäftsbereich Linde Gas, hat sie das Kaltgasspritzen zur Industriereife entwickelt. Heute erproben nicht nur Wissenschaftler rund um die Welt die zukunftsträchtige Technologie. Seit dem vierten Quartal 2002 gibt es mit der OBZ Dresel & Grasme GmbH auch einen industriellen Anwender. Der Bad Krozinger Lohnbeschichter versieht Aluminium-Kühlkörper mit einer lötbaren Kupferschicht. Die Einsatzmöglichkeiten reichen vom Automobil bis hin zum Computer.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

Für das Kaltgasspritzen eignen sich im Prinzip alle plastisch verformbaren Metalle und Kunststoffe. Bei Metallen reicht das Spektrum von relativ niedrig schmelzendem Zink bis zu hochschmelzendem Titan und Niob. In Zukunft sind auch Werkstoffgemische mit plastisch nicht verformbaren Anteilen wie Keramik denkbar. Die geringe Erwärmung der Werkstoffoberfläche auf gerade einmal 40 bis 50 °C erschließt dem Kaltgasspritzen viele Einsatzbereiche. Die Vermeidung thermisch induzierter Spannungen ermöglicht erstmals das Spritzen mehrere Millimeter dicker Strukturen. „Applikationen hierfür sehen wir nicht nur im Reparaturbereich“, folgert Peter Richter, Geschäftsführer von CGT. „Wir denken beispielsweise daran Kupferkokillen durch Kaltgasspritzen zu modellieren.“ Die hohe Präzision der neuen Technologie erlaubt die Beschichtung auch komplizierter Geometrien bei minimalem Abdeckungsbedarf und geringen Spritzverlusten. Erfreuliche 65 Prozent beträgt die Auftragsrate bei der Kupferbeschichtung von Kühlkörpern durch OBZ. „Und das mit der Standarddüse“, betont Peter Richter. Im Labor wurde beim Kaltgasspritzen von Kupfer sogar schon eine Auftragsrate von 80 Prozent erreicht.

Erschienen in Ausgabe: 03/2003