FAQ
zu Plasma-Nitrieren, Plasma-Wärmebehandlung
und Anlagenbau

Plasma-Wärmebehandlung bietet vielfältige Möglichkeiten, die Oberflächen- und Werkstoffeigenschaften metallischer Bauteile gezielt zu verbessern. Doch welches Verfahren eignet sich für welchen Werkstoff? Welche Bauteilgrößen können behandelt werden? Und worin unterscheiden sich Plasma-Nitrieren, Plasma-Nitrocarburieren und Plasma-Ionenimplantation?

Hier beantworten wir häufige Fragen rund um unsere Plasma-Lohnbehandlung, die verschiedenen Behandlungsverfahren und die Qualitätssicherung.

Allgemeine Fragen zur Plasma-Wärmebehandlung

Bei der Plasma-Wärmebehandlung werden Werkstücke in einer Vakuumatmosphäre mithilfe ionisierter und reaktionsfähiger Gase behandelt. Die hierin erzeugten Teilchen wirken gezielt auf die Werkstückoberfläche und ermöglichen Veränderungen der oberflächennahen Werkstoffeigenschaften.

Je nach Verfahren lassen sich beispielsweise Verschleißfestigkeit, Gleitverhalten, Dauerfestigkeit oder Härteeigenschaften verbessern. Gleichzeitig ermöglicht die Plasma-Technologie eine vergleichsweise niedrige Behandlungstemperatur und damit eine hohe Maß- und Formbeständigkeit.

Ein wesentlicher Vorteil ist die gezielte Beeinflussung der Werkstückoberfläche bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Dadurch kann die Behandlung sehr verzugsarm erfolgen.

Je nach Werkstoff und Verfahren lassen sich unter anderem Verschleißfestigkeit, Torsionsfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Druckfestigkeit und Gleitverhalten verbessern. Bei Getriebeteilen kann zudem ein geräuschärmerer Lauf erreicht werden.

Die Plasma-Wärmebehandlung erfolgt bei PLASMA-IONIC in der Regel in einem Temperaturbereich von etwa 300 bis 500 °C. Abhängig von Werkstoff, Bauteil und gewünschtem Behandlungsergebnis können im Bedarfsfall auch niedrigere Temperaturen eingesetzt werden.

Die Prozessparameter werden individuell auf die jeweilige Anwendung abgestimmt.

Die Plasma-Oberflächenbehandlung eignet sich für zahlreiche metallische Werkstoffe. Dazu gehören unter anderem alle eisenbasierten Werkstoffe wie z.B.  Einsatz- und Vergütungsstähle, hochlegierte und nichtrostende Stähle, Warm- und Kaltarbeitsstähle, Gusswerkstoffe.

Auch Nickel- und Titanlegierungen können mit dem Plasma-Verfahren behandelt werden. Entscheidend sind immer der konkrete Werkstoff, die Bauteilgeometrie und die gewünschten Eigenschaften.

Ja. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Behandlungstemperaturen und der hohen Maß- und Formbeständigkeit können auch bereits fertig bearbeitete Werkstücke plasma-behandelt werden.

Je nach Bauteil und Verfahren kann dadurch eine anschließende mechanische Nachbearbeitung reduziert werden oder vollständig entfallen.

Ja. Die Verzugsarmut gehört zu den wesentlichen Vorteilen der Plasma-Behandlung. Die niedrigen Prozesstemperaturen und die gezielte Prozessführung ermöglichen eine hohe Form- und Maßstabilität.

Das ist insbesondere bei präzise gefertigten Bauteilen sowie bei komplexen Werkstückgeometrien von Vorteil.

Ja. Die vorhandenen Plasma-Anlagen ermöglichen die Behandlung unterschiedlichster Werkstückformen und -größen. Auch lange, sperrige oder geometrisch anspruchsvolle Bauteile können abhängig von ihren Abmessungen und ihrer Beschaffenheit behandelt werden.

Welche Anlage und welcher Prozess geeignet sind, wird anhand des konkreten Werkstücks geprüft.

Ja. Bei bestimmten Anwendungen können gezielt einzelne Werkstückflächen behandelt werden. Dadurch lässt sich die Plasma-Wärmebehandlung auf diejenigen Bereiche konzentrieren, in denen bestimmte Oberflächeneigenschaften benötigt werden.

Andere Bereiche des Werkstücks können entsprechend von der Behandlung ausgenommen werden.

Fragen zum Plasma-Nitrieren

Plasma-Nitrieren ist ein thermochemisches Verfahren zur gezielten Veränderung der Randschicht metallischer Werkstücke. Dabei werden unter Vakuumbedingungen Stickstoffionen aktiviert und in die oberflächennahen Bereiche des Werkstoffs eingebracht.

Dadurch können Härte, Verschleißfestigkeit und weitere mechanische Eigenschaften der Oberfläche verbessert werden, ohne das gesamte Bauteil durchzuhärten.

Plasma-Nitrieren verbindet eine gezielte Oberflächenbehandlung mit vergleichsweise niedrigen Prozesstemperaturen. Dadurch lassen sich hohe Oberflächen- und Gebrauchseigenschaften bei gleichzeitig guter Maßhaltigkeit erzielen.

Zu den möglichen Vorteilen gehören eine erhöhte Verschleißfestigkeit, bessere Dauer- und Torsionsfestigkeit, hohe Druckfestigkeit und eine verlängerte Lebensdauer stark beanspruchter Bauteile.

Plasma-Nitrieren kommt insbesondere bei mechanisch und tribologisch beanspruchten Bauteilen zum Einsatz. Typische Anwendungen finden sich beispielsweise bei Zahnrädern, Wellen, Werkzeugen, Maschinenbauteilen, Getriebeteilen, Spannwerkzeugen oder Formwerkzeugen.

Ob Plasma-Nitrieren für ein konkretes Bauteil geeignet ist, hängt vor allem von Werkstoff, Einsatzbedingungen und dem gewünschten Eigenschaftsprofil ab.

Beim Plasma-Nitrocarburieren werden Stickstoff und Kohlenstoff genutzt, um die Randschicht eines Bauteils gezielt zu beeinflussen. Das Verfahren gehört ebenso wie das Plasma-Nitrieren zu den angebotenen Plasma-Wärmebehandlungen.

Welche Behandlung die bessere Wahl ist, hängt vom eingesetzten Werkstoff und den Anforderungen an das spätere Bauteil ab.

Das S-Phasen-Nitrieren ist ein spezielles Verfahren innerhalb der Plasma-Lohnbehandlung.

Es handelt sich hierbei um eine Niedertemperatur-Plasmabehandlung unter 400 °C, das insbesondere bei rost- und säurebeständigen Werkstoffen die Chromausscheidung minimiert und somit die Korrosionsbeständigkeit des Ausgangswerkstoffes möglichst nur gering negativ beeinflusst.

Ob das Verfahren für einen konkreten Anwendungsfall geeignet ist, prüfen wir anhand von Werkstoff, Bauteilgeometrie und dem gewünschten Behandlungsergebnis.

Entscheidend sind unter anderem Werkstoff, Bauteilgeometrie, Abmessungen, Einsatzbedingungen und die gewünschten Eigenschaften der behandelten Oberfläche.

PLASMA-IONIC berät Kunden deshalb bereits bei der Auswahl des geeigneten Werkstoffs und stimmt Behandlungstiefe, Oberflächenhärte und Prozessparameter auf den jeweiligen Anwendungsfall ab.

Fragen zur Plasma-Lohnbehandlung

Bei der Plasma-Lohnbehandlung übernimmt PLASMA-IONIC die Wärme- und Oberflächenbehandlung kundeneigener Bauteile.

Zum Leistungsspektrum gehören unter anderem Plasma-Nitrieren, S-Phasen-Nitrieren, Plasma-Nitrocarburieren, Plasma-Ionenimplantieren, Spannungsarmglühen und weitere vorbereitende oder ergänzende Arbeitsschritte.

Zusätzlich zur eigentlichen Plasma-Behandlung können ergänzende Leistungen wie Entfetten, Strahlen, Oxidieren und Konservieren übernommen werden.

Damit lassen sich verschiedene Arbeitsschritte rund um die Oberflächen- und Wärmebehandlung eines Werkstücks miteinander verbinden.

Für die Plasma-Lohnbehandlung stehen mehrere Anlagen unterschiedlicher Größen zur Verfügung.

Die größten auf der Website ausgewiesenen zylindrischen Nutzabmessungen betragen bis zu 1.200 mm Durchmesser und max. 2.700 mm Länge. Darüber hinaus stehen unter anderem kleine Anlagen mit einem Nutzraum von 600 × 600 × 600 mm zur Verfügung.

Ob ein konkretes Bauteil behandelt werden kann, hängt neben den Außenmaßen auch von Geometrie, Gewicht, Werkstoff und dem gewünschten Verfahren ab.

Für eine erste technische Einschätzung helfen möglichst genaue Angaben zum Bauteil. Dazu gehören insbesondere:

Werkstoff, Bauteilgeometrie, Abmessungen, Stückzahl bzw. Losgröße, gewünschte Oberflächeneigenschaften, Einsatzbereich und vorhandene technische Anforderungen.

Falls bereits Vorgaben zu Oberflächenhärte, Behandlungstiefe oder anderen Eigenschaften bestehen, sollten diese ebenfalls mitgeteilt werden. Auf dieser Grundlage kann die geeignete Behandlung abgestimmt werden.

Fragen zur Plasma-Ionenimplantation

Die Plasma-Ionenimplantation ist ein Verfahren, bei dem energiereiche Ionen in die Randzone einer Werkstückoberfläche eingebracht werden.

Durch die gezielte Auswahl der eingebrachten Stoffe können die Eigenschaften der oberflächennahen Bereiche verändert werden, ohne das gesamte Werkstück beeinflussen zu müssen.

Stickstoff- und Kohlenstoffimplantationen werden unter anderem zur Verschleißminderung bei Stählen sowie bei Nickel- und Titanlegierungen eingesetzt.

Welche Implantation geeignet ist, richtet sich nach dem Grundwerkstoff und der gewünschten Veränderung der Randschicht.

Die Plasma-Ionenimplantation ermöglicht eine sehr gezielte Veränderung der Randzone eines Bauteils. Durch die Auswahl geeigneter Substrate lässt sich das Eigenschaftsprofil an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen.

Auch aufkondensierte Schichten können mithilfe einer Plasma-Implantationsbehandlung mit dem Grundwerkstoff verzahnt werden.

Fragen zu Qualität und Prüfung

Zur Qualitätssicherung führt PLASMA-IONIC metallurgische Untersuchungen durch. Dazu gehören beispielsweise Härteauswertungen, Härteverlaufskurven, Schliffbilder sowie ätztechnische und fototechnische Schliffauswertungen.

Die individuelle Prozessführung sowie die Bestimmung und Dokumentation relevanter Prozessparameter tragen zusätzlich zu reproduzierbaren Behandlungsergebnissen bei.

PLASMA-IONIC arbeitet nach einem zertifizierten Qualitätsmanagementsystem gemäß DIN EN ISO 9001:2015.

Zum Qualitätsmanagement gehören neben der abgestimmten Behandlung der Bauteile insbesondere eine individuelle Prozessführung, die Bestimmung relevanter Parameter und deren Dokumentation.

Ja. Im Rahmen der metallurgischen Qualitätssicherung können unter anderem Härtewerte, Härteverläufe und Schliffbilder ausgewertet und dokumentiert werden.

Welche Prüfungen und Dokumentationen für einen Auftrag erforderlich sind, wird entsprechend den technischen Anforderungen abgestimmt.

Unsere Vakuum-Plasma-Anlagen ermöglichen einen vollautomatischen Prozessablauf bei geringem Gasverbrauch und guter Energieausnutzung. Weitere Vorteile sind eine kompakte Bauweise, geringer Platzbedarf sowie ein sauberer und geräuscharmer Prozess.

Da keine toxischen Prozessgase erforderlich sind, bietet das Anlagenkonzept zudem Vorteile hinsichtlich Arbeitsplatz und Umwelt.

Fragen zu PLASMA-IONIC

PLASMA-IONIC wurde 1976 gegründet. Seitdem beschäftigt sich das Unternehmen mit plasmagestützter Wärme- und Oberflächenbehandlung sowie der Entwicklung eigener Plasma-Behandlungsanlagen.

Die Verbindung aus Lohnbehandlung, Verfahrenstechnik und eigenem Anlagenbau ermöglicht es, Behandlungsprozesse individuell auf unterschiedliche Werkstücke und Anforderungen abzustimmen.

PLASMA-IONIC hat seinen Unternehmenssitz in Besigheim-Ottmarsheim in Baden-Württemberg.

Von dort aus betreut das Unternehmen Kunden aus unterschiedlichen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie. Eine gute Zusammenarbeit mit verschiedenen Logistikunternehmen sorgt für eine länderübergreifende Vernetzung.

Plasma-Verfahren kommen in zahlreichen industriellen Bereichen zum Einsatz. Dazu gehören insbesondere Maschinenbau, Werkzeug- und Formenbau, Vorrichtungsbau, Metalltechnik und Automobilzulieferindustrie.

Je nach Verfahren und Anwendung sind auch Einsatzbereiche in Optik, Elektrotechnik und Elektronik, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrttechnik sowie weiteren spezialisierten Industriebereichen möglich.

Bei der Entwicklung von Plasmaanlagen spielen Energie- und Ressourceneffizienz eine wichtige Rolle. Die Anlagen zeichnen sich unter anderem durch geringen Gasverbrauch und eine effiziente Energienutzung aus.

Für industrielle Serienanwendungen werden zudem Anlagenkonzepte mit geringem Energiebedarf und Wärmerückgewinnung genutzt.

Sie haben eine konkrete Frage zu Ihrem Bauteil?

Nicht jeder Werkstoff, jede Geometrie und jede Beanspruchung erfordert die gleiche Behandlung. Deshalb betrachten wir Ihren Anwendungsfall individuell und stimmen Werkstoff, Verfahren, Behandlungstiefe und gewünschte Oberflächeneigenschaften aufeinander ab.

Sprechen Sie mit uns über Ihr Bauteil, Ihren Behandlungsbedarf oder Ihre Anforderungen an eine individuelle Plasma-Wärmebehandlung.

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