Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) mit Wolframcarbid
Der Schmelzpunkt vom reinen Wolfram ( engl. Tungsten ) liegt bei ca. 3.400°C. Der größte Wolframproduzent ist China mit ca. 60.000 Tonnen und einem Weltmarktanteil von ca. 75%. Die wichtigste Anwendung ist oder war in der Leuchtmittelindustrie. Dort wurde Wolframcarbid als Glühwendel in Leuchtmitteln eingesetzt.
Vorteile vom Wolframcarbid als Hartmetall sind die Verschleißfestigkeit und die hohe Härte auch im höheren Temperaturbereich.
Das Wolframcarbid wurde erstmals im Jahre 1914 hergestellt. Es zeichnet sich durch seine hohe Härte ca. 2.300HV aus, nur Diamant ist noch härter. Zur Herstellung von Wolframcarbid-Hartmetall wird z.B. Kobalt oder Nickel als Bindemittel mit bis zu 17% Anteil zugemischt.
Für Vollhartmetall-Werkzeuge wird das Gemisch aus Wolframcarbid und Kobalt/Nickel gemischt, gepresst und dann soweit und solange erhitzt, dass die Stoffe verschmelzen oder gesintert werden.
Einsatzgebiet des Hartmetalls Wolframcarbid sind z.B. Fräser, Wendeschneidplatten, Ringe, Umformwerkzeuge, Ziehsteine oder Gewindematrizen.
Wolframcarbid kann aufgrund seiner Härte nur mit Diamantwerkzeugen oder durch Erodieren zerspant werden.
Neben dem Wolframcarbid WC wird beim Flammspritzen durch HVOF außerdem auch das Wolframschmelzcarbid W²C-WC beim Pulverflammspritzen eingesetzt. Das Wolframschmelzcarbid entsteht durch Aufkohlen von Wolfram und Kohlenstoff und dem Schmelzen in einem Schmelztiegel. Anschließend wird das Wolframschmelzcarbid gebrochen und dann feinst vermahlen. Es werden dabei Korngrößen von 15µm bis 50µm angestrebt.
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) mit Wolframcarbid
(1) Brenngas/Sauerstoff
(2) Pulver + Fördergas
(3) Brennerdüse mit oder ohne Wasserkühlung
(4) Brenngas-/Sauerstoff-Flamme und Spritzpartikel
(5) Werkstück
Die HVOF-Flammspritzpulver WC/Co und WC/Ni werden gasverdüst. Dabei entstehen feinste Partikelgrößen von ca. 10-50µm, die ähnlich einem Popcorn aussehen. Diese Wolframcarbid-Partikel werden durch HVOF angeschmolzen und auf die Bauteiloberfläche aufgeschossen. Hierbei entsteht eine Härte von bis zu 1.200HV.
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