EHLA alternatief voor hardverchromen (+video)

Het Fraunhofer Instituut voor Laser Technologie ILT in Aken en de Leerstoel voor Digitale Additieve Productie van het RWTH Universiteit Aken ontwikkelden een alternatief voor hardverchromen.

Trefwoorden: #chroom, #EHLA, #Hardverchromen, #Laser cladding, #material deposition, #REACH

Lees verder

research

( Foto: Fraunhofer )

ENGINEERINGNET.BE - Extreme High-speed LAser material deposition of EHLA-proces bouwt voort op Laser Material Deposition die relatief dikke materiaallagen neerzet maar een traag proces is.

"Met EHLA kunnen we de component 100 tot 250 keer sneller bekleden dan met conventionele Laser Material Deposition”, zegt Gerhard Maria Backes van de RWTH Universiteit Aken.

Het laserproces warmt de component nauwelijks op waardoor ook warmtegevoelige stukken bekleed kunnen worden. De laag is dichter, zuiverder en beschermt daardoor nog efficiënter tegen corrosie. Ook zijn nu nieuwe materiaalcombinaties mogelijk. Zo kunnen aluminium of gietijzerlegeringen bekleed worden met verschillende materialen als ijzer-, nikkel- en kobaltlegeringen.

Bovendien is de bekleding verbonden met het basismateriaal op zo’n manier dat ze niet afbladert zoals bij hardverchromen. Het nieuwe, groene proces heeft ook het belangrijke voordeel dat er geen chemicaliën aan te pas komen.

Het nieuwe proces heeft ook het voordeel dat 90 procent van het bekledingsmateriaal de plek bereikt waar het nodig is, in de plaats van slechts 50 procent zoals bij thermisch spuiten. Zo wordt op basismaterialen bespaard.

“Met het EHLA-proces kunnen we eindelijk dunne lagen van een tiende millimeter leggen op grote oppervlakken en dat op een zeer korte tijd en op een grondstoffen efficiënte manier," stelt Dr.-Ing. Andres Gasser, die de Laser Material Deposition Group bij het Fraunhofer ILT leidt.

Sommige bedrijven gebruiken het nieuwe proces al: het Nederlandse IHC Vremac Cylinders B.V. bekleedt er hydraulische cilinders mee voor offshore toepassingen. Thomas Schopphoven sees great potential for the new coating technology: "Met EHLA kunnen we in serie bekleden en naderhand ook zelfs componenten bekleden die eerder gebruikt werden zonder bekleding. Dit maakt nieuwe componenten mogelijk die niet langer slijten. Bovendien zou EHLA de bekledingstechnologie, die steeds meer uitwijkt naar lageloonlanden, hier in Europa kunnen houden."

Het nieuwe proces heeft ook het voordeel op thermisch spuiten dat 90 procent van het bekledingsmateriaal de plek bereikt waar het nodig is, in de plaats van slechts 50 procent. Zo wordt op basismaterialen bespaard en dus economischer. “Met het EHLA-proces kunnen we eindelijk dunne lagen van een tiende millimeter leggen op grote oppervlakken en dat op een zeer korte tijd en op een grondstoffen efficiënte manier," Dr.-Ing. Andres Gasser.

Sommige bedrijven gebruiken het nieuwe proces al: het Nederlandse IHC Vremac Cylinders B.V. bekleedt er hydraulische cilinders mee voor for offshore toepassingen. "Met EHLA kunnen we in serie bekleden en naderhand zelfs componenten bekleden die eerder gebruikt werden zonder bekleding", zei Thomas Schopphoven van het Fraunhofer Instituut voor Laser Technologie ILT. Dat maakt nieuwe componenten mogelijk die niet langer slijten. "Bovendien zou EHLA de bekledingstechnologie, die steeds meer uitwijkt naar lageloonlanden, hier in Europa kunnen houden."

De ontwikkelaars van het EHLA-proces -Andres Gasser, Thomas Schopphoven en Gerhard Maria Backes ontvingen dit jaar de Joseph von Fraunhofer Prijs voor hun werk.


ACHTERGROND
Hardverchromen of elektroplating met chroom is een gebruikelijke manier om corrosie en sleet te voorkomen van metalen. De methode heeft belangrijke nadelen: ze is niet alleen heel energieintensief maar zeswaardig chroom VI is ook zeer giftig, kankerverwekkend en milieuonvriendelijk. Chroomtrioxide en andere zeswaardige chroomverbindingen staan ondertussen op de autorisatielijst van de REACH-verordering EG 1907/2006 (Bijlage XIV). Vanaf 21 september 2017 mogen die chroomverbindingen niet meer verhandeld of gebruikt worden zonder toestemming. De jacht op alternatieven was al een hele tijd open.


Video