Oberflächentechnologie-Portfolio der De Martin Gruppe
Oberflächentechnologien für Hochleistungsanwendungen
Galvanik, chemisch Nickel, PVD und PACVD – das umfassende Oberflächentechnologie-Portfolio der De Martin Group für extreme Verschleißfestigkeit, Korrosionsschutz und verbesserte Leistung über Millionen von Betriebsstunden.
Oberflächentechnologie-Portfolio der De Martin Group
De Martin Group ist spezialisiert auf funktionelle Oberflächenbeschichtungen und verfügt über eine einzigartige Kombination aus:
- Galvanische Verfahren (Hartchrom, Nickel, Zinn, Strukturchrom)
- Chemische Nickelschichten (Standard chemisch Nickel, hochgehärtet, PTFE-Dispersionen, hBN Dispersion, Silizium Carbid-Dispersionen, Diamant-Dispersionen, Borcarbid-Dispersion, PFAS freie Dispersionsbeschichtungen)
- PVD-Sputtering (CrN, TiCN, AlCrN mit Spezialfokus)
- PACVD-DLC Systeme (DLC, Si-DLC, WCH für Tribologie und Multilayersysteme PVD PACVD)
- Proprietäre Hybrid- und Spezialsysteme (BORDEM® Cr, BORDEM® SV, CERODEM® Hybrid DLC)
- Organische und Anorganische Topcoats als Enhancement der technologischen Schichten
Expertise: Diese breite Expertise ermöglicht es, für jede Industrieanforderung die optimal angepasste Lösung zu entwickeln.
Vakuumbeschichtungen: PVD und PACVD
Was ist PVD (Physical Vapor Deposition)?
Eine PVD-Beschichtung ist ein modernes Vakuumbeschichtungsverfahren, bei dem ein festes Material (das Target) verdampft und als hauchdünne, aber extrem widerstandsfähige Schicht auf einem Werkstück abgeschieden wird.
Das Herzstück der PVD-Technologie ist eine Vakuumkammer, in der der Prozessdruck drastisch reduziert wird. Typische Schichtdicken liegen bei etwa 1 bis 5 Mikrometern. Die Prozesstemperaturen sind vergleichsweise niedrig (150–180 °C), wodurch auch gehärtete Stähle und Maßteile beschichtbar bleiben.
Das Magnetron-Sputterverfahren
- Verdampfung (Kathodenzerstäubung): Das Target wird mit energiereichen Ionen bombardiert
- Transport: Freigesetzte Atome bewegen sich geradlinig durch die evakuierte Kammer
- Reaktion: Reaktivgase wie Stickstoff (N₂) erzeugen keramische Verbindungen
- Abscheidung: Materialpartikel kondensieren auf der Substratoberfläche
PVD-Sputtersysteme: Metallische Nitride und Karbonitride
| Schichtsystem | Kürzel | Typ. Härte (HV) | Max. Einsatz-Temp. | Hauptanwendungen | Besonderheiten |
|---|---|---|---|---|---|
| Chromnitrid | CrN | 1.800–2.200 | 700 °C | Maschinenbau, Ventile, Lagerwellen | Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit; universelle Einsatzmöglichkeit |
| Titancarbonitrid Sputter | TiCN | 1800–2200 | 400 °C | Werkzeugbeschichtung, Hartchrom-ersatz | Hohe Härte und Verschleißfestigkeit; gutes Preis-Leistungs-Verhältnis |
| Aluminiumchromnitrid Sputter | AlCrN | 1800–2.200 | 700–750 °C | Heißarbeitswerkzeuge, hochtemperatur-Anwendungen | Kombiniert Temperaturbeständigkeit mit Zusatzhärte |
PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition)
PACVD ist eine hochmoderne Sonderform der chemischen Gasphasenabscheidung, die bei deutlich niedrigeren Temperaturen (150–180 °C) arbeitet als klassische CVD (900–1100 °C). Ein Hochfrequenz-Plasma spaltet Precursor-Moleküle auf und erzeugt reaktive Radikale.
Kernvorteil: Da alle Prozesskomponenten gasförmig sind, werden auch komplexe Innengeometrien, Bohrungen und filigrane Strukturen gleichmäßig beschichtet – ohne Sichtlinien-Probleme.
PACVD-Systeme: Diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC)
| Schichtsystem | Kürzel | Typische Härte (HV) | Max. Einsatz-Temp. | Besonderheiten |
|---|---|---|---|---|
| Diamond Like Carbon (Standard) | DLC | 2.000–3.000 | 350 °C | Sehr variable Härte; niedriger Reibungskoeffizient (μ < 0,1) |
| DLC mit Metallkarbid-Einlagerungen | CERODEM® WCH | 1.200–1.500 | 350 °C | Hohe Härte kombiniert mit Oberflächenermüdungsschutz durch Karbid-Partikel |
| Silizium-dotiertes DLC | Si-DLC | 1.800–2.500 | 400 °C | Verbesserte Haftung; reduzierte Eigenspannung; ideal für Spritzguss-Anwendungen |
Chemisch Nickel Schichten: De Martin Group Spezialisierung
| Schichtsystem | Typische Dicke | Besonderheiten | Hauptanwendungen |
|---|---|---|---|
| Chemisch Nickel Standard (Ni-P) | 5–50 µm | Gleichmäßige Abscheidung auch in komplexen Geometrien; sehr glatte Oberfläche (Ra < 0,05 µm) | Gaskompressoren, Maschinenbaukomponenten, Ventilblöcke |
| Chemisch Nickel-PTFE (Dispersionsschicht) | 5–20 µm | Integrierte PTFE-Partikel (ca. 5–30 %); niedriger Reibungskoeffizient (μ ≈ 0,15–0,2) | Hydraulik-Kolbenstangen, Linearbuchsen, Bremskomponenten |
| Chemisch Nickel-Silizium Carbid (Dispersionsschicht) | 5–30 µm | Integrierte Siliziumcarbid-Partikel; erhöhte Verschleißfestigkeit gegen Abrasion | Lager-Schalen, Führungsschlitten, Verschleißschutz gegen Abrasion |
| Chemisch Nickel-Diamant (Dispersionsschicht) | 5–30 µm | Integrierte Diamantpartikel für extreme Verschleissfestigkeit; Erhöhung der Torsionskräfte | Textilmaschinen, hochbelastete Führungen, Präzisions-Gleitflächen, Reibscheiben |
| Chemisch Nickel hBN | 5–30 µm | um Integrierte hBN Partikel für Reibungsreduktion und gegen Anhaftung | Reibungsreduktion, Anhaftungen Reduzieren, Formenwerkzeugbau, Hochtemperaturreibung. |
Galvanische Schichtsysteme
| Schichtsystem | Typische Dicke | Hauptstärken | Einsatzbereiche |
|---|---|---|---|
| Galvanische Vernickelung (Ni) | 5–50µm | Gute Korrosionsbeständigkeit; hohe Schichtdicken; kostengünstig | Maschinenbau, Befestigungselemente, Standard-Komponenten |
| Galvanische Verzinnung (Sn) | 2–50 µm | Hervorragende elektrische Leitfähigkeit; Lötbarkeit; Whisker-Klasse I | Elektronik, Hochspannungskomponenten, E-Mobilität, Steckverbinder |
| Hartchrom (HCr) | 0,05–1,0 mm | Extreme Verschleißfestigkeit (bis 1.200 HV); reparierbar; Strukturchrom möglich | Kolbenstangen, Zylinder, Führungen, kritische Verschleißflächen |
| Glanzchrom | 0,5–1 µm | Dekorative, glänzende Oberfläche; gute Korrosionsbeständigkeit | Dekorative Komponenten, Premium-Optik |
| Strukturchrom | 1-10 um | Tribologisches Verhalten, rissfrei | Lager, Zahnstangen, Gleitstücke, Maschinenbau |
Proprietäre Schichtsysteme der De Martin Group
| Schichtsystem | Zusammensetzung | Einsatzbereich | Vorteile |
|---|---|---|---|
| BORDEM® Cr | Chemisch Nickel-Basis mit Chrom-Komponenten | Kupferbasis-Formkerne für Kunststoffspritzguss | Extreme Verschleißfestigkeit; Anti-Haft-Eigenschaften; verbesserte Masshaltigkeit |
| BORDEM® SV | Spezialformulierung Chemisch Nickel | Standardformwerkzeuge, Stahlkerne, allgemeiner Maschinenbau | Verbesserte Gleitfähigkeit und Korrosionsschutz; optimiert für Kosteneffizienz |
| CERODEM® Hybrid DLC ST | Chemisch Nickel-Basis + PVD-CrN + PACVD-DLC | Hochbelastete Formwerkzeuge, Heißkanäle, kritische Maschinenbaukomponenten | Kombiniert Korrosionsschutz + Verschleißfestigkeit + Reibungsreduktion; Werkzeugstandzeit 3–5× länger |
PVD/PACVD Multilayer-Systeme & Hybridschichten
| Multilayer-System | Zusammensetzung | Einsatzbereich | Vorteile |
|---|---|---|---|
| Chemisch Nickel + PVD-CrN/DLC | Ni-P-Basis (5–10 µm) + PVD-CrN (1–2 µm) + PACVD-DLC (0,5–1 µm) | Hochgeforderte Maschinenbaukomponenten; Medizinische Instrumente | Kombiniert Korrosionsschutz (Ni-P) mit Verschleißfestigkeit (CrN) und Reibungsreduktion (DLC) |
| CrN/DLC Multilayer für Formwerkzeuge (CERODEM®) | PVD-CrN (2–3 µm) + PACVD-Si-DLC oder DLC (0,5–3 µm) | Formwerkzeuge, Spritzgusskerne | Temperaturschutz + extreme Verschleißfestigkeit + Anti-Haft-Effekt; Werkzeugstandzeit 3–5× länger |
Funktionsweise der Verfahren
Wie funktioniert galvanische Abscheidung?
Die galvanische Abscheidung ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem eine metallische Beschichtung aus einer wässrigen Elektrolytlösung auf ein elektrisch leitfähiges Werkstück (Kathode) abgeschieden wird. Durch externe Gleichstromquelle wandern Metallionen (Ni²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺) zur Kathode und werden als metallisches Atom abgeschieden.
Stärken der Galvanik
- Große Schichtdicken möglich (Hartchrom bis 3 mm)
- Kostengünstig bei hohen Stückzahlen
- Komplexe Hohlräume und Innengewinde gleichmäßig beschichtbar
- Reparatur und Nachbearbeitung möglich
- Elektrische Leitfähigkeit (Zinn und Nickel für E-Mobilität)
Außenstromlose Abscheidung (Chemisch Nickel)
Autokatalytischer, elektrochemisch gekoppelter Redoxprozess ohne externe Stromquelle. Das Reduktionsmittel (Natriumhypophosphit) reduziert Nickelionen an der katalytisch aktiven Oberfläche.
Vorteil: Gleichmäßige Abscheidung unabhängig von Geometrie, auch in Bohrungen und Sacklöchern.
Anwendungssegmente
1. Maschinenbau und Fügeelemente
Anforderungen: Korrosionsschutz, moderate Verschleißfestigkeit, Kosteneffizienz, große Stückzahlen
| Komponente | Anforderung | Primäre Lösung | Grund |
|---|---|---|---|
| Gaskompressorkomponenten | Reibungsreduktion, Korrosionsschutz | Chemisch Nickel-PTFE | Langzeitstabilität über 100.000+ Einsatzstunden |
| Lagersitze & Lagerwellen | Verschleißfestigkeit, Korrosionsschutz | Hartchrom oder PVD-CrN | Diadem Grip für konstante Leistung; Hartchrom für Reparierbarkeit |
| Hydraulik-Kolbenstangen | Reibungsreduktion, Verschleißschutz | Chemisch Nickel-PTFE / Hartchrom | Dispersionsschichten für intrinsische Gleitfähigkeit (μ ≈ 0,15–0,2) |
| Ventile & Ventilblöcke | Verschleißschutz, Geometrie-Unabhängigkeit | Chemisch Nickel oder CERODEM® Hybrid | Ni-P für komplexe Innengeometrien; Hybrid für Hochleistung |
| Komponenten für Wasserstofftechnologie | Barriereschichten | Chemisch Nickel | Migrationsbarriere, Wasserstoffverspödung, Diffusionssperre in Maschinenbau, Gasversorgung, Sensoren, Ventile, Alternative Energien |
2. Formen- und Werkzeugbau: Spritzguss
Anforderungen: Extreme Verschleißfestigkeit, Anti-Haft-Eigenschaften, thermische Stabilität
| Werkzeug-Komponente | Primäre Lösung | Besonderheiten |
|---|---|---|
| Kupferbasis Formkerne | BORDEM® Cr | 2–3× mehr Spritzguss-Schüsse als Standard |
| Stahlkerne (Standard) | BORDEM® SV | Kostenoptimiert für Standard-Anforderungen |
| Angussbuchse & Heißkanäle | CERODEM® Hybrid DLC / AlCrN | Temperaturbeständigkeit bis 750 °C |
| Schieber & Druckstifte | CERODEM® WCH oder Si-DLC | Ra < 0,1 µm; μ < 0,1 |
3. Mobilität: Fahrzeugkomponenten
| Komponente | Primäre Lösung | Vorteil |
|---|---|---|
| Kolbenringe | PACVD-DLC oder CERODEM® WCH | μ < 0,1; verbesserte Kraftstoffeffizienz |
| Ventilschäfte | CERODEM® Hybrid DLC oder AlCrN | Synergieeffekt; konstante Performance über 200.000+ km |
| Zahnrad-Zahnflanken | PACVD-DLC oder WCH | Energieeffizienz durch Reibungsreduktion |
| Befestigungselemente (E-Mobilität) | Galvanisches Nickel oder Chemisch Nickel | Zinn für Batterie-Management-Systeme (BMS) |
4. Energie und Elektronik
- Windkraft Generatoren: Hartchrom oder CERODEM® Hybrid DLC (Reparierbarkeit)
- Hochspannungskomponenten: Ni-Sn (Hervorragende Leitfähigkeit; Whisker-Klasse I)
- Elektronische Kontakte: Ni oder NiSn (RoHS-konform)
5. Medizinische Instrumente
Anforderungen: Biokompatibilität, extreme Korrosionsbeständigkeit, Nickelfreiheit
| Komponente | Primäre Lösung |
|---|---|
| Chirurgische Instrumente | Hybrid DLC oder CrN/DLC |
| Endo-Instrumente | a-DLC oder CERODEM® WCH |
| Implantate | Beizen, Elektropolieren, Passivieren |
Vergleichstabelle: Alle Verfahren auf einen Blick
| Kriterium | PVD-Sputtering | PACVD-DLC | Galvanik (Hartchrom) | Galvanisch Zinn | Chemisch Nickel |
|---|---|---|---|---|---|
| Prozesstemperatur | 150–180 °C | 150–180 °C | 20–60 °C | 20–50 °C | 80–95 °C |
| Max. Schichtdicke | 1–10 µm | 1–5 µm | bis 3 mm | bis 30 µm | bis 100 µm |
| Sichtlinien-Problem | Ja | teils | teils | teils | Nein |
| Elektrische Leitfähigkeit | Gut | niedrig | Gut | Hervorragend | Gut |
| Reparatur & Nachbearbeitung | Begrenzt | Begrenzt | Sehr gut | Begrenzt | Begrenzt |
Multilayer und Hybrid-Technologie
CERODEM® Hybrid DLC
Schichtaufbau:
- Chemisch Nickel-Basis oder Chrom: 5–30 µm (Haftung, Korrosionsschutz, Geometrie-Unabhängigkeit)
- PVD-CrN: 1–4 µm (Verschleißschutz)
- PACVD-DLC oder Si-DLC: 0,5–3 µm (Reibungsreduktion)
Resultat: Kombiniert Korrosionsschutz + Verschleißfestigkeit + Reibungsreduktion. Werkzeugstandzeit 3–5× länger als Einzelschichten.
Diadem Grip: Langzeitstabilität
Proprietäres System für konstante tribologische Leistung über Millionen von Betriebszyklen:
- Stabiles Verhalten über 10× längere Einsatzzeiten
- Keine Materialveränderung über Lebenszyklen
- Ideal für Hochleistungs- und Sicherheitsanwendungen
FAQ und Entscheidungshilfe
PVD-Sputtering wählen wenn:
- Hochleistung bei relativ einfachen Geometrien
- Korrosionsbeständigkeit bis 700+ °C erforderlich
- Mittlere bis hohe Stückzahlen
- Maßhaltigkeit kritisch
PACVD-DLC wählen wenn:
- Tribologische Perfektion (μ < 0,1) gefordert
- Komplexe 3D-Geometrien
- Sehr glatte Oberflächen (Ra < 0,1 µm)
- Medizinische Instrumente
Galvanisch verzinnter Stahl wählen wenn:
- Hervorragende elektrische Leitfähigkeit
- Elektronik, Hochspannung, E-Mobilität
- RoHS-Konformität
- Hohe Stückzahlen, Kostenoptimierung
Hybrid-Systeme wählen wenn:
- Maximale Performance gefordert
- Kombination von Korrosion + Verschleiß + Reibung
- Kritische, hochgeforderte Komponenten
- Langzeitanwendungen mit konstanter Leistung
Normen und Standards
- ISO 4527 – Chemisch Nickel Schichten
- ISO 4516 – Vickershärte-Messung
- ISO 21874 – Mehrlagige Hartstoffschichten
- IEC 61191 – Lötfähigkeit und Leitfähigkeit (Zinn)
- ASTM B733 – Elektroplattierung von Nickel
- ISO 4042 – Korrosionsschutz für Verbindungselemente
De Martin Group als Innovativer Technologie-Führer
Die moderne Oberflächentechnik ist keine Frage von „besser oder schlechter" – sie ist eine Frage der intelligenten Auswahl und Kombination.
De Martin Group unterscheidet sich durch:
- Vollständiges Technologie-Portfolio unter einem Dach
- Proprietäre Innovation: BORDEM® Cr/SV, CERODEM® Hybrid DLC/WCH, Diadem Grip
- Chemisch Nickel-Expertise mit Dispersionsschichten (PTFE, SiC, Diamant)
- Hybrid-Kompetenz: Synergistische Verfahren-Kombination
- Wissenschaftlich dokumentierte Lösungen (Massler, Meyer WOMAG-Publikationen)
- Jahrzehnte-lange Partnerschaften mit Weltmarktführern
- Eigene Technologie
- Patente Oberflächentechnik
Die Zukunft liegt in: CERODEM® Hybrid-Systemen, Galvanisch verzinntem Stahl für E-Mobilität, Diadem Grip für Langzeitverlässlichkeit und BORDEM® Familie für Formenwerkzeugbau.
