Oberflächenbeschichtung vakuumtauglicher Schrauben

Durch Beschichtungen werden definierte und reproduzierbare Reibungsverhältnisse in der Schraubenverbindung erreicht.

Die Sauberkeitsanforderungen der Vakuumtechnik verbieten die Anwesenheit sonst üblicher Schmiermittel oder Schutzwachse an Verbindungselementen. Das führt zu völlig undefinierten Reibverhältnissen in den Schraubenverbindungen und erhöht die Gefahr einer Kaltverschweißung, des Festfressens der Gewinde dramatisch.

Rostfreier Stahl ist der am häufigsten eingesetzte Werkstoff in der Vakuumtechnik und wird üblicherweise auch für vakuumtaugliche Schrauben verwendet. Alle Bestandteile der Rostfreien Stähle haben einen geringen Dampfdruck. Der hohe Chromgehalt führt zur Ausbildung einer Passivierungsschicht aus Chromoxid auf der Oberfläche. Beim Herstellen der Schraubenverbindung können durch lokale, sehr hohe Flächenpressungen Risse in der Passivierungsschicht entstehen, wodurch zwischen beiden Gewinde eine atomare Bindung gebildet wird. Die Schraube ist mit dem Gegengewinde verschweißt.
    
Schraubenformen und BeschichtungenVakuumtauglichen Schrauben werden mit einer Silber- oder Goldbeschichtungen versehen. Sie dienen als Sperrschicht zwischen Gewinden gleichartigen Werkstoffs und verringern die Reibung am Gewinde und unter dem Schraubenkopf. Die Gefahr einer Kaltverschweißung der Schraubenverbindung wird deutlich minimiert.


Schmierung vakuumtauglicher Schrauben

Wo Schrauben oft bewegt werden müssen, können Beschichtungen aus Molybdändisulfid MoS2 oder Wolframdisulfid WS2 eingesetzt werden. Die verschleißmindernden Festschmierstoffe sind im Maschinen- und Anlagenbau etabliert. Die Beschichtungen werden ohne die Verwendung von Pasten in Form von feinsten Partikeln auf die Oberfläche aufgebracht. Wegen der vergleichsweise schlechten Oberflächenhaftung ist die Entstehung von Partikeln bei diesen Beschichtungsvarianten besonders zu beachten.

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