Ionenimplantation

Das von Bodycote durchgeführte Implantec-Verfahren, in dessen Verlauf die Werkstoffoberfläche mit hochenergetischen Ionen beschossen wird, verbessert den Reibungskoeffizienten, den adhäsiven Verschleißwiderstand und die Oberflächenhärte von Polymeren und Metallen.

Vorteile

Ionenimplantation bietet viele Vorteile:

• Oberflächenhärtung von Werkstoffen sowie Erhöhung der Verschleißbeständigkeit und des adhäsiven Verschleißwiderstandes
• Geringere Reibung und folglich höherer Fresswiderstand
• Verbesserung der Ermüdungsgrenze um bis zu 30%
• Oberflächenhärtung ohne Temperaturerhöhung (Kaltbearbeitung)
• Kein geometrischer Verzug
• Erhalt der Oberflächenzusammensetzung (z. B. Feinstbearbeitung) und der mechanischen Werkstoffeigenschaften (z. B. bei niedrig angelassenen Stählen)
• Kein Abplatzen (da nicht beschichtet)
• Stark verbesserter Korrosionswiderstand

Das Verfahren wird lokal auf fertig bearbeiteten Bauteilen durchgeführt und eignet sich für Metalle, Polymere oder Elastomere.

Anwendungsbereiche

Hoher Mehrwert bei mechanischen Kunststoff- und Metallteilen

• Medizinische Geräte: Ringe
• Medizinische Implantate: Künstliche Knorpel
• Medizinische Implantate: Knie, Schulter, Finger, Zahnimplantate
• Mechanische Teile: Ringe, reibende Bauteile
• Polymere: Silikon, Polyethylen, usw.
• Metalle: Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, Stahl, wertvolle Metalle wie z.B. Gold, usw.

Prozessdetails

Bei diesem Verfahren wird die Substratoberfläche mit bestimmten hochenergetischen Ionen (Energiegehalt ca. 50 bis 200 KeV) in einer Vakuumkammer (< 10-4 mbar) beschossen. Dabei prallen Ionen auf die Substratoberfläche, kollidieren mit Oberflächenatomen und geben ihre Energie ab.

Ionenimplantation wird bei niedrigen Temperaturen (< 100°C/210°F) in einer Vakuumkammer durchgeführt. Im Prozessverlauf wird das Werkstoffgefüge mit einer Tiefe von bis zu einem Bruchteil eines Mikrometers modifiziert, ohne dass dabei eine zusätzliche Schicht (kein Beschichtungsverfahren) entsteht.

Bodycote bietet folgende Ausstattung zur Ionenimplantation:

• Direkt: Stickstoff, Argon und Ionengas allgemein
• Multi-Ionen: alle Iontypen (Metalle, Komplexe)