Ionenimplantatie

Bodycote’s Implantec-proces kan worden gebruikt om de wrijvingscoëfficiënt, de adhesieve slijtage en de oppervlaktehardheid van polymeren en metalen te verbeteren door oppervlakken te bombarderen met ionenbundels met hoge energie.

Voordelen

Ionenimplantatie heeft een aantal voordelen, waaronder:

• Oppervlakteharding van het materiaal, waardoor het zeer slijtvast wordt, vooral voor wat betreft adhesieve slijtage;
• Verminderde wrijving, waardoor vastlopen wordt gereduceerd;
• Toename vermoeiingssterkte tot 30%;
• Oppervlaktebehandeling zonder verhoging van temperatuur (koude metallurgie);
• Geen geometrische door de warmtebehandeling veroorzaakte vervorming;
• Behoud van de oppervlaktegesteldheid (bijv. superfijnen) en de mechanische eigenschappen (bijv. gehard staal op lage temperatuur);
• Schilfert niet af (het is geen coating), en
• Sterk verbeterde weerstand tegen corrosie.

Het proces wordt lokaal uitgevoerd en op werkstukken die al volledig zijn bewerkt.

Het kan worden toegepast op metalen, polymeren of elastomeren.

Applicaties en materialen

Hoogwaardige onderdelen uit kunststof en metalen.

• Medische hulpmiddelen: ringen
• Medische prothesen: kunstmatig kraakbeen
• Medische prothesen: knieën, schouders, vingers, tandheelkundige implantaten
• Mechanische onderdelen: ringen, wrijvingsonderdelen
• Polymeren: siliconen, polyethyleen, enz.
• Metalen: titaniumlegeringen, aluminiumlegeringen, staal, edelmetalen zoals goud, enz.

Procesdetails

Ionenimplantatie is een vacuümproces (<10-4 mbar) waarbij bepaalde ionen gebombardeerd worden op het oppervlak van een materiaal met een energie die (bij industriële processen) varieert van 50 tot 200 KeV. Ionen dringen in het oppervlak van het materiaal, waarbij ze hun energie verliezen en dan stoppen. Onderwijl vindt een aaneenschakeling van botsingen met atomen plaat.

Het koude plasmaproces wordt uitgevoerd bij lage temperatuur (<100°C) in een vacuümkamer, en verandert de structuur van het materiaal op een diepte van een fractie van een micron, zonder toevoeging van een extra laag (het is geen coatingproces).

Bodycote heeft twee soorten apparatuur voor ionenimplantatie:

• Direct: stikstof, argon en ionengas in het algemeen
• Multi-ionen: alle soorten ionen (metalen, complexen)