Schweißen und Plattieren sind zwei Kerntechnologien, die in zahlreichen Industriezweigen weit verbreitet sind. Obwohl beide die Wärmebehandlung und Bearbeitung von Metallwerkstoffen beinhalten, bestehen wesentliche Unterschiede hinsichtlich Anwendungszweck, technischer Prinzipien und Endergebnisse. Angesichts der ständigen Weiterentwicklung der Fertigungstechnologie ist die korrekte Unterscheidung und Anwendung dieser beiden Verfahren entscheidend für die Steigerung der Produktionseffizienz und die Verbesserung der Produktleistung.
Schweißen: die Kerntechnologie zum Verbinden von Metallen
Schweißen ist ein Verfahren zum dauerhaften Verbinden von zwei oder mehr Metallwerkstücken durch lokale Erhitzung oder Druck. Beim Schweißen schmelzen das Schweißgut und das Grundmaterial gleichzeitig und bilden eine durchgehende Schweißnaht, die eine feste Verbindung zwischen den Werkstoffen herstellt. Schweißen findet breite Anwendung in der Automobil-, Bau-, Luft- und Raumfahrt-, Schiffs- und Rohrleitungsindustrie, vor allem zum Verbinden und Montieren von Bauteilen.
Das Hauptziel des Schweißens ist die Sicherstellung der strukturellen Integrität und Festigkeit. Beispielsweise sorgt das Schweißen beim Bau von Brücken oder großen Anlagen für eine starke und zuverlässige Verbindung, die gewährleistet, dass die Metallkonstruktion auch unter hohen Belastungen oder in rauen Umgebungsbedingungen ihre Festigkeit und Sicherheit behält.
Gängige Schweißverfahren sind:
• Lichtbogenschweißen (LichtbogenschweißenBeim Schweißen wird ein Lichtbogen durch elektrischen Strom erzeugt, der das Schweißzusatzwerkstoff und das Werkstück lokal aufschmilzt und so eine Verbindung herstellt. Geeignet zum Schweißen dicker Bleche und großformatiger Konstruktionen.
• Gasgeschütztes Schweißen (MIG/WIG-SchweißenDer Sauerstoff in der Luft wird durch Schutzgas eingeschlossen, um Oxidation während des Schweißprozesses zu vermeiden. Geeignet für Feinschweißungen und Dünnblechschweißungen, weit verbreitet beim Schweißen von Edelstahl und Aluminiumlegierungen.
• Plasmaschweißen (Plasmaschweißen): Nutzt einen Hochenergie-Plasmabogen für hochpräzises Schweißen, geeignet für Szenarien, die eine hohe Schweißnahtqualität erfordern, wie z. B. das Schweißen von Edelstahl oder Titanlegierungen.
Fassadenverkleidung: Oberflächenveredelungs- und Reparaturtechnologie
Plattieren ist ein Verfahren zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften eines Werkstücks durch Aufschmelzen und Aufbringen einer speziellen Legierung auf die Oberfläche eines Substrats. Im Gegensatz zum Schweißen dient das Plattieren nicht dem Verbinden von Materialien, sondern der Verbesserung der Verschleiß-, Korrosions- oder Hochtemperaturbeständigkeit der Substratoberfläche. Plattieren findet breite Anwendung in der Erdöl-, Chemie-, Bergbau-, Metallurgie- und anderen Industrien zur Verstärkung und Reparatur von Anlagenoberflächen.
Typische Anwendungsszenarien für Fassadenverkleidungen sind:
• Verschleißfeste Teile: Beschichtung der Oberfläche von stark abrasiven Werkstücken wie Bergbaumaschinen oder Pumpenwellen mit Hartmetallwerkstoffen, um deren Verschleißfestigkeit deutlich zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern.
• Korrosionsbeständige Beschichtungen: Die Korrosionsbeständigkeit von Anlagen in sauren oder maritimen Umgebungen wird durch die Beschichtung mit korrosionsbeständigen Legierungen wie Nickelbasislegierungen oder Edelstahl verbessert.
• Hochtemperaturbauteile: Turbinenschaufeln oder Kesselrohre können mit hochtemperaturbeständigen Werkstoffen plattiert werden, um ihre Stabilität in extremen Hochtemperaturumgebungen zu verbessern.
Zu den Fassadenbeschichtungsverfahren gehören:
•LaserauftragschweißenBeim Laserauftragschweißen wird ein Legierungspulver mithilfe eines Lasers als Wärmequelle schnell aufgeschmolzen und auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen. Zu den Vorteilen dieses Verfahrens zählen eine geringe Wärmeeinflusszone und eine präzise Beschichtung, wodurch es sich für hochpräzise Oberflächenbehandlungen eignet.
•PlasmaauftragschweißenDas Legierungspulver wird mittels Plasma-Lichtbogen geschmolzen und auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen. Es eignet sich für großflächige Oberflächenreparaturen oder -verstärkungen.
•LichtbogenummantelungDie Beschichtung erfolgt mittels Lichtbogenwärmequelle und eignet sich für die Beschichtung dicker Schichten. Sie wird häufig in der Schwerindustrie zur Reparatur großer Anlagen eingesetzt.
Wesentliche Unterschiede zwischen Schweißen und Plattieren:
1. Zweck der Anwendung:
• Schweißen: Das Schweißen dient dazu, zwei oder mehr Werkstoffe dauerhaft miteinander zu verbinden und so eine vollständige Struktur zu bilden. Es wird hauptsächlich zum Tragen und Verbinden von Bauteilen eingesetzt und gewährleistet die mechanische Festigkeit und Stabilität der Metallteile.
• Plattieren: Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung der Oberflächeneigenschaften des Werkstücks und nicht auf der Verbindung zwischen den Werkstoffen. Durch das Aufbringen einer Schicht aus einer Speziallegierung auf die Oberfläche des Grundmaterials werden Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit erhöht und die Lebensdauer des Werkstücks verlängert.
2. Prozess:
• Schweißen: Durch das Aufschmelzen des Schweißguts und eines Teils des Grundmaterials werden diese zu einer festen Schweißnaht verbunden. Der Schweißprozess ist üblicherweise mit hohen Temperaturen, starker Lichteinwirkung und Schweißrauch verbunden und führt zu einer großen Wärmeeinflusszone.
• Plattieren: Aufschmelzen und Aufbringen einer Schicht eines spezifischen Materials auf die Oberfläche des Werkstücks. Das Grundmaterial schmilzt üblicherweise nur geringfügig an der Oberfläche, und seine mechanischen Eigenschaften bleiben unverändert. Die Wärmeeinflusszone ist beim Plattieren klein, insbesondere beim Laserauftragschweißen, wo die Energiekonzentration extrem hoch ist und nur geringer Materialverlust entsteht.
3. Endergebnis:
• Schweißen: Das Endergebnis ist eine starke, dauerhafte Verbindung, die einen festen Sitz der verschiedenen Teile gewährleistet, um eine vollständige Struktur oder Baugruppe zu bilden.
• Plattieren: Anstelle einer strukturellen Verbindung wird eine funktionelle Oberflächenbeschichtung gebildet, die dem Werkstück neue Eigenschaften wie höhere Härte, Verschleißfestigkeit oder Korrosionsschutz verleiht.
Da die Fertigungsindustrie zunehmend auf hohe Qualität und intelligente Technologien setzt, spielen Schweiß- und Beschichtungstechnologien weiterhin eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Festigkeit von Materialverbindungen und Oberflächeneigenschaften. Schweißtechnologien gewährleisten die Sicherheit und Festigkeit großer Metallkonstruktionen, während Beschichtungstechnologien eine kostengünstigere Lösung zur Optimierung und Instandsetzung der Oberflächeneigenschaften kritischer Anlagen bieten.
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Veröffentlichungsdatum: 06.09.2024