Schweißen und Plattieren sind zwei Kerntechnologien, die in zahlreichen Industriebereichen weit verbreitet sind. Obwohl es sich bei beiden um die Wärmebehandlung und -verarbeitung von Metallwerkstoffen handelt, gibt es erhebliche Unterschiede im Anwendungszweck, den technischen Prinzipien und den Endergebnissen. Da sich die Fertigungstechnologie ständig weiterentwickelt, ist die richtige Unterscheidung und Anwendung dieser beiden Prozesse für die Verbesserung der Produktionseffizienz und Produktleistung von entscheidender Bedeutung.
Schweißen: die Kerntechnologie zum Verbinden von Metallen
Schweißen ist eine Technik zum dauerhaften Verbinden von zwei oder mehr Metallwerkstücken durch lokale Erwärmung oder Druck. Beim Schweißvorgang verschmelzen Schweißgut und Grundwerkstoff gleichzeitig und bilden eine durchgehende Schweißnaht, um eine physikalische Verbindung zwischen den Werkstoffen herzustellen. Schweißen wird in der Automobil-, Bau-, Luft- und Raumfahrt-, Schifffahrts- und Pipelineindustrie häufig eingesetzt, hauptsächlich zum Verbinden und Zusammenbauen von Strukturbauteilen.
Der Hauptzweck des Schweißens besteht darin, die strukturelle Integrität und Festigkeit sicherzustellen. Beispielsweise sorgt das Schweißen bei der Herstellung von Brücken oder großen Geräten für eine starke, zuverlässige Verbindung, die dafür sorgt, dass die Metallstruktur trotz hoher Belastungen oder rauer Umgebung ihre Festigkeit und Sicherheit behält.
Zu den gängigen Schweißverfahren gehören:
• Lichtbogenschweißen (Lichtbogenschweißen): Durch elektrischen Strom wird ein Lichtbogen erzeugt, der die Schweißzusätze und das Werkstück lokal zu einer Verbindung verschmilzt. Geeignet zum Schweißen dicker Bleche und großformatiger Strukturen.
• Schutzgasschweißen (MIG/WIG-Schweißen): Sauerstoff in der Luft wird durch Schutzgas isoliert, um Oxidation während des Schweißprozesses zu vermeiden. Geeignet für Feinschweißen und Dünnblechschweißen, weit verbreitet beim Schweißen von Edelstahl und Aluminiumlegierungen.
• Plasmaschweißen (Plasmaschweißen): Verwendet einen hochenergetischen Plasmalichtbogen für hochpräzises Schweißen, geeignet für Szenarien, die eine hohe Schweißqualität erfordern, wie zum Beispiel das Schweißen von Edelstahl oder Titanlegierungen.
Verkleidung: Oberflächenveredelungs- und Reparaturtechnologie
Beim Plattieren handelt es sich um eine Technik zur Veränderung der Oberflächeneigenschaften eines Werkstücks durch Schmelzen und Abscheiden einer speziellen Legierung auf der Oberfläche eines Substrats. Im Gegensatz zum Schweißen dient das Plattieren nicht dazu, Materialien miteinander zu verbinden, sondern dient dazu, die Verschleiß-, Korrosions- oder Hochtemperaturbeständigkeit der Substratoberfläche zu verbessern. Verkleidungen werden in der Erdöl-, Chemie-, Bergbau-, Metallurgie- und anderen Industrien häufig zur Verstärkung und Reparatur von Geräteoberflächen eingesetzt.
Typische Anwendungsszenarien für Verkleidungen sind:
• Verschleißfeste Teile: Beschichten der Oberfläche stark abrasiver Werkstücke wie Bergbaumaschinen oder Pumpenwellen mit Hartmetallmaterialien, um deren Verschleißfestigkeit deutlich zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern.
• Korrosionsbeständige Beschichtungen: Verbessern Sie die Korrosionsbeständigkeit von Geräten in sauren oder marinen Umgebungen durch die Beschichtung mit korrosionsbeständigen Legierungen wie Nickelbasislegierungen oder Edelstahl.
• Hochtemperaturkomponenten: Turbinenschaufeln oder Kesselrohre können mit hochtemperaturbeständigen Materialien schmelzplattiert werden, um ihre Stabilität in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen zu verbessern.
Zu den Verkleidungsprozessen gehören:
•Laserauftragschweißen: Mithilfe eines Lasers als Wärmequelle wird ein Legierungspulver schnell geschmolzen und auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden. Die Vorteile des Laserauftragschweißens sind eine kleine Wärmeeinflusszone und eine präzise Beschichtung, wodurch es sich für eine hochpräzise Oberflächenbehandlung eignet.
•Plasmabeschichtung: Das Legierungspulver wird durch einen Plasmalichtbogen geschmolzen und auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden, was für die Reparatur oder Verstärkung großer Oberflächen geeignet ist.
•Lichtbogenverkleidung: Das Plattieren erfolgt mit einer Lichtbogenwärmequelle und eignet sich zum Plattieren dicker Schichtbeschichtungen, die häufig in der Schwerindustrie zur Reparatur großer Geräte verwendet werden.
Hauptunterschiede zwischen Schweißen und Plattieren:
1. Verwendungszweck:
• Schweißen: Entwickelt, um zwei oder mehr Materialien dauerhaft zu einer vollständigen Struktur zu verbinden. Es wird hauptsächlich zum Tragen und Verbinden von Strukturbauteilen verwendet und gewährleistet die mechanische Festigkeit und strukturelle Stabilität zwischen Metallteilen.
• Plattieren: Der Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung der Eigenschaften der Oberfläche des Werkstücks und nicht auf der Verbindung zwischen Materialien. Durch das Aufbringen einer Schicht aus einer Speziallegierung auf die Oberfläche des Grundmaterials werden die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit verbessert und die Lebensdauer des Werkstücks verlängert.
2.Prozess:
• Schweißen: Durch das Schmelzen des Schweißguts und eines Teils des Grundmaterials werden diese zu einer starken Schweißnaht verbunden. Der Schweißprozess geht meist mit hohen Temperaturen, Blendung und Schweißrauch mit großer Wärmeeinflusszone einher.
• Plattieren: Schmelzen und Auftragen einer Schicht eines bestimmten Materials auf die Oberfläche des Werkstücks. Das Grundmaterial erzeugt in der Regel nur eine geringe Aufschmelzung an der Oberfläche und die mechanischen Eigenschaften des Grundmaterials selbst bleiben unverändert. Die Wärmeeinflusszone beim Auftragschweißen ist klein, insbesondere beim Laserauftragschweißen, wo die Energiekonzentration extrem hoch ist und wenig Material verschwendet wird.
3. Endeffekt:
• Schweißen: Das Endergebnis ist eine starke, dauerhafte Verbindung, die einen festen Sitz zwischen den verschiedenen Teilen gewährleistet, um eine vollständige Struktur oder Baugruppe zu bilden.
• Plattieren: Anstelle einer Strukturfuge entsteht eine funktionelle Oberflächenbeschichtung, die dem Werkstück neue Eigenschaften wie höhere Härte, Verschleißfestigkeit oder Korrosionsschutz verleiht.
Während sich die Fertigungsindustrie weiter in Richtung hoher Qualität und Intelligenz bewegt, werden Schweiß- und Beschichtungstechnologien weiterhin eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Festigkeit von Materialverbindungen und Oberflächeneigenschaften spielen. Die Schweißtechnik gewährleistet die Sicherheit und Festigkeit großer Metallkonstruktionen, während die Beschichtungstechnik eine kostengünstigere Lösung zur Optimierung und Reparatur der Oberflächeneigenschaften kritischer Geräte bietet.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.09.2024