Oberflächenbehandlungen bei technischen Federn (Teil 1)

Was leisten Oberflächenbehandlungen?

Durch die nachträgliche Oberflächenbehandlung wird individuell gefertigten technischen Federn eine Reihe zusätzlich gewünschter Eigenschaften verliehen. In der Mehrzahl der Anwendungsfälle sollen die Federn härter und/oder beständiger gegen Rost oder Wärme sein. Zu den gewünschten Effekten zählen aber ebenso die elektrische Leitfähigkeit oder eine extreme mechanische Belastbarkeit. Unser Überblick stellt die „klassischen“ Verfahren vor, wirft aber auch einen Blick auf spezielle Verfahren, die einer maßgeschneiderten Federkonstruktion ihre besondere Einzigartigkeit geben.

Ein Klassiker der Oberflächenbehandlung: Brünieren

Das Brünieren ist ein nicht schichtbildendes Verfahren und zählt zu den klassischen optischen Oberflächenbehandlungen. Beim Brünieren wird Sauerstoff in die oberste Schicht eingelagert.. Dadurch bildet sich auf der niedrig legierten Stahlfeder eine sehr dünne, nichtmetallische schwarze Haut aus Eisenoxid. Da er Teil eines optischen Verfahrens ist, wertet der in der Regel weniger als 1 Mikrometer starke Überzug die Feder optisch auf und schützt sie zugleich. Bis auf diese Eigenschaften verändert das Verfahren die Feder kaum, da es in einem relativ niedrigen Temperaturbereich von bis zu 150 ° C angesiedelt ist. Die minimale thermische Belastung hat keinerlei Auswirkung auf die Rautiefe und Struktur der Feder, und auch die Maßhaltigkeit bleibt gleich. Ein Haupteffekt des Verfahrens ist es, dass die technischen Federn eine einheitliche Farbe annehmen. Die Korrosionsbeständigkeit allerdings ist gering.

Eine rostschützende Oberflächenbehandlung: Glanzverzinken

Im Unterschied zum Brünieren bietet dieses ebenfalls optische Verfahren einen hohen Korrosionsschutz. Das Prinzip der Oberflächenbehandlung ist ein galvanisch hergestelltes Schutzsystem für Stahloberflächen. Während der Galvanisierung entsteht eine äußerst dünne Zinkmetallschicht, die durch Passivierung und Chromatisierung ergänzt wird, um die Feder hochgradig vor Korrosion zu schützen. Die technische Feder wird deutlich beständiger. Das Glanzverzinken verhindert auch Korrosionsspuren wie den sogenannten „Weißrost“. Auch hier ist die optische Wirkung gefragt. Die Feder sieht besser aus, ist aber darüber hinaus auch thermisch beständiger und haftsicherer.

Simulanten erwünscht bei der Federn-Qualität

Belastungssimulationen auf dem Computer gehören zu den Leistungen, die Schaaf auf Wunsch umfassend und aussagekräftig durchführt. Ein Mehr an Leistung, dass aber ein Weniger an eventuellen Schwachstellen bedeuten kann. Und manchmal ersetzt eine Real-“Simulation“ wie im oben geschilderten Fall von Pipetten-Federn für die Medizintechnik jeden Computer.

Veredelnde Oberflächenbehandlung: Das Elektropolieren

Da auch technische Federn in der Regel aus Edelstahl gefertigt werden, ist das für dieses Material typische Verfahren relativ stark verbreitet. Vor allem in der Medizintechnik kommt es zur Anwendung, um das Material optisch zu veredeln.
In einem einzigen Arbeitsgang wird mittels einer anodischen Auflösung eine dünne Oberflächenschicht des Werkstücks abgetragen. Der Effekt ist weitreichend. Sämtliche Verunreinigungen, Risse, Spannungen, Partikel und Gefügestörungen werden bereinigt. Das Resultat kann sich sehen lassen: Metallisch rein, glänzend, grat- und partikelfrei und im Mikrobereich geschlossen, präsentiert sich die Feder mit optimalen Eigenschaften des Grundwerkstoffs. Dabei wurde die Feder weder mechanisch noch thermisch belastet. Vorteile dieser Oberflächenbehandlung sind die gute Korrosionsbeständigkeit mit hoher Dauerfestigkeit und die geringe Produktanhaftung und Belagbildung.

Tiefgehend in den Möglichkeiten: Oberflächenbehandlung mit Schaaf

Als Spezialist für individuell gefertigte technische Federn für spezielle Anwendungen verfügt Schaaf natürlich auch über die Klaviatur der unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen von Stahlfedern. Langjährige Erfahrung garantiert die Auswahl des jeweils optimalen Verfahrens, um zusätzliche Effekte über die Veredelung der Werkstücke zu erzielen.

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Oberflächenbehandlungen bei technischen Federn (Teil 2)