Plasmatypetys

Plasma-avusteinen termokemiallinen pintakarkaisuprosessi, jota käytetään kulumisenkestävyyden, pintakovuuden ja väsymislujuuden parantamiseksi puristusjännitteiden ja luodun kovan kerroksen avulla.

Edut

Plasmatypetyksellä voidaan saavuttaa vieläkin suurempia etuja kuin kaasutypetysprosesseilla. Erityisesti käsiteltäessä runsasseosteisia metalleja plasmatypetyksellä saadaan aikaan erittäin kova pinta, joka parantaa kulumisen-, naarmuuntumisen-, hankautumisen- ja kiinnileikkautumisenkestoa. Väsymislujuutta saadaan parannettua muodostamalla puristusjännitys pintaan. Plasmatypetys on järkevä vaihtoehto aina, kun osissa on oltava sekä typetettyjä että pehmeitä alueita. Mahdollisuutta muodostaa seoskerrokseton diffuusiokerros hyödynnetään usein ennen PVD- tai CVD-pinnoitusta suoritettavassa plasmatypetyksessä. Käsittelyllä voidaan saavuttaa räätälöidyt kerros- ja kovuusprofiilit.

Käyttökohteet & materiaalit

Tyypillisiä käyttökohteita ovat hammaspyörät, kampiakselit, nokka-akselit, nokkavivut, venttiiliosat, ruiskupuristinruuvit, painevalumuottityökalut, kylmämuovaustyökalut, injektorit ja muovinmuokkaustyökalut, pitkät varret, akselit sekä kytkin- ja moottorinosat. Plasmatypetystä ja plasma-avusteista hiilitypetystä käytetään usein vastaavanlaisia kaasuprosesseja mieluummin, mikäli osa vaatii suojausta tyeptykseltä.

Plasmatypetys sopii kaikille rautapitoisille materiaaleille, jopa huokoisemmille sintratuille teräksille, valuraudalle ja runsasseosteisille työkaluteräksille, vaikka niiden kromipitoisuudet ylittäisivät 12 %. Ruostumattomat teräkset ja nikkelipohjaiset seokset voidaan plasmatypettää alhaisia lämpötiloja käytettäessä niin, että ne säilyttävät suurimman osan korroosionsuojastaan. Erikoiskäyttökohteita ovat titaani- ja alumiiniseosten plasmatypetys. Suurten koneiden sellaiset osat, jotka vastaanottavat raskaita kuormia, kuten akselit ja karat, hyötyvät valtavasti erikoiskromi- ja -alumiiniseostettujen typetysmetallien käytöstä, koska plasmatypetys saa aikaan yli 1 000 HV:n pintakovuuden.

Prosessi tiedot

Plasmatypetys-/hiilitypetys on moderni, termokemiallinen käsittely, joka suoritetaan typpi-, vety- ja valinnaisen hiilikaasun sekoitusta käyttämällä. Tässä matalapaineprosessissa jännitettä kohdistetaan panoksen ja uuniseinän väliin. Osien ympärille muodostetaan hohtopurkaus ionisointitason ollessa korkea (plasma). Suoraan ionien lataamalle pinta-alueelle muodostuu typpipitoisia nitridejä ja niiden jakautuessa pintaan vapautuu aktiivista typpeä. Tämän mekanismin ansiosta suojaus tapahtuu yksinkertaisesti ja kattaa asiaan kuuluvat alueen metalliverholla. Plasmatypetys mahdollistaa pinnan muokkauksen haluttujen ominaisuuksien mukaan. Räätälöintinä valmistuneet kerrokset ja kovuusprofiilit voidaan saavuttaa säätämällä prosessin ominaisuuksia: esimerkiksi ilman yhdistekerrosta ja ainoastaan 20 nikroonin diffuusiokerroksella. Laajan käytettävissä olevan lämpötila-alueen ansiosta käsittelyä voidaan soveltaa moniin käyttökohteisiin toisin kuin kaasu- tai suolakylpyprosesseja käytettäessä.