Flammspritzstrahl, Drahtflammspritzen mit Molybdaen

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Kaltgasspritzen bei der Berolina Metallspritztechnik Wesnigk GmbH


Kaltgasspritzen, bzw. die Kaltgasspritztechnik beruht auf der Entdeckung einer russischen Forschergruppe aus den achtziger Jahren.

Beim Kaltgasspritzen wird ein Gas, z.B. Stickstoff, auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigt. Danach wird das gewünschte Material in Pulverform zugeführt. Beim Kaltgasspritzen treffen die Spritzpartikel bei mehrfacher Schallgeschwindigkeit auf das Substrat auf und bilden durch die enorme kinetische Energie eine dichte, fest haftende Schicht. Die entstandenen Schichteigenschaften unterscheiden sich vom Ausgangsmaterial fast nicht mehr, es sind keine Poren vorhanden.

Am Beispiel einer Kupferschicht wird dadurch eine drastische Verbesserung der elektrischen-, sowie der Wärmeleitfähigkeit erreicht. Die thermische Belastung des Untergrundmaterials ist vernachlässigbar gering.

Kaltgasspritzen ist in der Anschaffung leider ein extrem teures Verfahren, daher gibt es bisher weltweit nur sehr wenige Firmen, die mit Kaltgas wirtschaftlich arbeiten.
Als Beschichtungsmaterialien eignen sich Werkstoffe mit einer gewissen Duktilität, die sich beim Aufprall auf das Substrat verformen können.

Kaltgas gespritzte Kupferschicht
Kaltgas gespritzte Kupferschicht
4mm Schichtdicke, anschliessend zerspant

mögliche Anwendungen:
  • Wärmeableitende Beschichtungen durch Kaltgasspritzen, z.B. Kupfer
  • Hochspannungsleitende Beschichtungen durch Kaltgasspritzen, z.B. Kupfer, Silber
  • Reparatur von massiven Teilen aus Kupfer oder Aluminium mit Kupfer oder Aluminium
  • Direktherstellung von massiven Bauteilen, z.B. aus Titan
  • katalytische Beschichtungen, z.B. Nickel
  • Folgende Materialien sind als Beschichtungswerkstoff möglich: Ag, Al, Ni, Ti und Cu
Schichteigenschaften:
  • Niedriger Oxidanteil - der Oxidanteil entspricht dem des Ausgangspulvers.
  • Hohe Dichte, keine Porosität - durch die hohe kinetische Energie bilden die Pulverpartikel beim Aufprall auf das Substrat eine homogene Schicht.
  • Höchste elektrische- oder thermische Leitfähigkeit - z.B. Kupfer oder Silberschichten.
  • Die Eigenschaften der Ausgangsmaterialien werden nicht verändert sondern entsprechen dem jeweiligen Vollmaterial.
  • Die Beschichtung durch Kaltgasspritzen bringt keine nennenswerte Wärme in das Untergrundmaterial.

Silber auf Kupfer

Ansicht einer Kalgasgespritzten Siberschicht auf Kupfer
durch Kaltgasspritzen aplizierte Silberschicht auf Kupfer.
Schichteigenschaften:
  • Schichtdiche ca. 0,15mm
  • höchste elektrische Leitfähigkeit, Wiederstand so gering wie bei geschmiedetem Silber

mögliche Anwendungen:
  • Kontaktflächen von Schalterbauelementen

Kupfer auf Aluminium

Draufsicht einer Kalgasgespritzten Kupferschicht auf Aluminium
Kupfer 0,01mm auf Aluminium - Draufsicht
Schichteigenschaften:
  • hohe Wärmeleitfähigkeit
  • hohe elektrische Leitfähigkeit
  • leicht lötbare Schicht auf Aluminium

mögliche Anwendungen:
  • PC-Kühlkörper
  • Kontaktflächen von Schalterbauelementen
Seitenansicht einer Kalgasgespritzten Kupferschicht auf Aluminium
Kupfer 0,01mm auf Aluminium - Seitenansicht
mikroskopierte Seitenansicht einer Kalgasgespritzten Kupferschicht auf Aluminium
Kupfer 0,01mm auf Aluminium - Seitenansicht mikroskopiert