Autor: Mia

Der Übergang zu günstigeren und umweltfreundlichen Kraftstoffen ist entscheidend für die Zukunft der Schiffsindustrie und MAN Diesel & Turbo ist einer der marktführenden Unternehmen in der Branche.

MAN Energy Solution’s neuste Generation von gasbetriebenen Motoren spielen bereits jetzt eine Schlüsselrolle im Bereich der Umstellung von Öl zu alternativen Energien. Bei der Entwicklung der Motoren haben Expanite und MAN Diesel & Turbo die Installation der Gaseinspritzung gemeinsam gelöst. Ein wichtiger Teil der Lösung kam von Expanite, eine Oberflächenhärtungs-Technologie die es ermöglicht Edelstahl extrem verschleiß- und korrosionsbestädig zu machen.

Verbesserte Kratz- und Korrosionsbeständigkeit

Per Brandt, Manager bei MAN Turbo & Diesel, sagt: „Ursprünglich hatten wir eine Hartchrom-Beschichtung in unserem Zylinderdeckel zur Montage unsere Gaseinspritzung spezifiziert, aber die Oberflächenqualitäten der Hartchrombeschichtung konnten den sehr hohen Qualitätsansprüchen nicht immer standhalten. Wir haben verschiedene technische Lösungen ohne Erfolg getestet. Glücklicherweise hat jemand von der Expanite Oberflächenhärtung gehört, und obwohl unbeschichteter Edelstahl normalerweise sehr viel weicher ist als Hartchrom, stellte sich dies als die Lösung heraus. Eine Designänderung in Verbindung mit der Expanite Oberflächenhärtungs-Technologie löste unser Problem. In Kooperation mit Expanite haben wir relativ schnell ein Oberflächen- Härtungsverfahren gefunden, das unsere Oberfläche kratz- und korrosionsbeständig macht. Diese Lösung hat unseren Abnahmetest, bei dem das System dicht bleiben muss, bestanden und dazu ist die Lösung einfach und kosteneffizient umzusetzen.“

Eine günstige und umweltfreundliche Lösung

Expanite ist ein dänisches Unternehmen das 2010 von drei Experten der Material und Oberflächenhärtung von der technischen Universität in Dänemark gegründet wurde. Zusammengefasst ist die Technologie eine Gas-basierte Behandlung der Oberfläche von Edelstählen oder Titanwerkstoffen, so dass die Korrosionsbeständigkeit gesteigert und die Härte vervielfacht wird (auf ca. 1200 HV 0,05 bei Edelstählen). Dieses eliminiert Verschleiß und Fressneigung und die Lebensdauer von Bauteilen wird um den Faktor 10 gesteigert. „Die Expanite Prozesse sind im Gegensatz zum galvanischen Hartchrom erheblich umweltschonender und nachhaltiger“ betont Claus Løndal, Vertriebsleiter Europa bei Expanite. „Mit Expanite haben wir die Möglichkeit die Regeln zu ändern und die Einschränkungen dessen was man von Edelstahl erwarten kann, zu erweitern. Zusätzlich haben unsere Lösungen den Vorteil, dass das Equipment und der Prozess einfach in die Produktion des Kunden implementiert werden kann.“  

Die Verhärtung lebenswichtiger Komponenten wird zunehmen

Es ist zu erwarten, dass dies ein großer internationaler Markt für Expanite sein wird, deren Verfahren durch Patente geschützt ist. Expanite hat Produktionsstätten in Dänemark, Deutschland, den USA und in China. Die Kunden kommen aktuell aus den Bereichen Automotive, Medizintechnik, Lebensmittelindustrie und dem Pumpen und Armaturenbereich, aber der Bedarf für resistente und beständige Produkte aus Edelstählen ist groß – unter anderem auch im maritimen Bereich. „Wir haben einen sehr positiven Start mit Expanite gehabt und da die Maschinen und Anlagen immer mehr leisten müssen und mehr und mehr an ihre Grenzen stoßen, wird auch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Härtung wichtiger Komponenten zunehmen.“, ergänzt Per Brandt.

Über Man Energy Solutions

Die deutsche MAN Energy Solutions hat Ihre Wurzeln im 18. Jahrhundert und ist heute der weltmarktführerende Zulieferer für Schiffsdiesel und stationäre Kraftwerke. Die 2-Takt Motoren Fertigung hat ihren Hauptsitz in Kopenhagen, wo die Produktentwicklung unter dem Namen MAN B&W erfolgt. www.mandieselturbo.com

Über Expanite

Expanite basiert auf einer bereits im Jahre 2000 gestarteten Forschungstätigkeit und wurde 2010 von führenden Experten in der Material- und Oberflächenhärtung gegründet. Der Hauptsitz ist in Hillerød, nahe Kopenhagen und man hat Produktionsstätten in den USA, Deutschland und China. Desweiteren können Expanite Lösungen flexibel und maßgeschneidert in die Produktion des Endkunden, im Rahmen einer Lizenzvereinbarung integriert werden. www.expanite.com.

Expanite – der Vorreiter aus Dänemark, spezialisiert auf das Oberflächenhärten von Edelstahl und Titan – ersetzt diverse Beschichtungen bei einer Vielzahl von höchst anspruchsvollen Anwendungen.

Seit mehr als 70 Jahren sind Beschichtungen in ihren vielfältigen Formen der Standard, wenn eine Steigerung der Widerstandsfähigkeit von Edelstahl gegenüber Verschleiß und Korrosion gefordert ist. Anwendungen finden sich in allen Bereichen angefangen von der Nahrungsmittel- & Getränkeindustrie über die Öl- & Gas-Branche, Luft- & Raumfahrt bis hin zu Konsumgütern. In den vergangenen Jahren haben jedoch die Grenzen der Beschichtungssysteme die Ingenieure nach immer leistungsfähigeren Beschichtungsmaterialien und kostensparenden Auftragsverfahren suchen lassen. Dabei hat sich die patentierte Härtetechnologie von Expanite als eine der vielversprechendsten Alternativen herauskristallisiert. Kürzlich wechselte einer der weltmarktführenden Hersteller von Präzisionsdüsen von Wolframcarbid- Beschichtungen zur Oberflächenhärtung von Expanite, nachdem es zu Qualitätsproblemen mit Beschichtungsabplatzungen gekommen war. In enger Zusammenarbeit mit dem Pionier aus Dänemark konnte eine Lösung gefunden werden die Düsenoberfläche zu härten und dabei gleichzeitig widerstandsfähig gegen Abplatzungen, Risse und Ablösungen zu machen. Die Ergebnisse umfangreicher und mehrerer Monate dauernder Feldtests der Expanite-gehärteten Düsen belegten eindrucksvoll die signifikante Steigerung der Lebenszeit ohne jegliche Anzeichen frühzeitigen Versagens. Auf Basis dieser Testergebnisse wurde der Technologiewechsel beim Kunden erfolgreich implementiert, der die Vorteile wie folgt zusammenfasst:

• • Das Härten durch Expanite ist bei weitem günstiger im Vergleich zu den vielen exotischen Beschichtungen – entsprechend resultierte aus dem Wechsel zu Expanite eine bessere Leistungsfähigkeit unserer Bauteile bei gleichzeitiger Kostenreduzierung.

• • Durch den Wechsel von einer Beschichtung zu einem Diffusionshärteverfahren konnten Probleme bezüglich der Adhäsion beseitigt und zudem herausragende Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit erzielt werden.

• • • Die Expanite-Härtung bietet kurze und flexible Lieferzeiten und ist dabei eine umweltfreundliche Lösung.

Über Expanite

Expanite bietet Lösungen zum Oberflächenhärten von Edelstahl und Titan, die dem Stand der Technik weit voraus sind. Die Verfahren von Expanite ermöglichen es die Härte der Werkstückoberflächen um den Faktor zehn zu erhöhen und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit aufrecht zu erhalten und sogar zu verbessern. Am Stammsitz von Expanite in der Nähe von Kopenhagen, Dänemark, befindet sich ein kombiniertes Forschungs- und Produktionszentrum. Die Produktionsstandorte in den USA, Deutschland und China ergänzen die weltweiten Behandlungskapazitäten und reduzieren den Logistikaufwand für die Kunden vor Ort. Lösungen von Expanite sind zudem flexibel und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung direkt in der Produktion des Kunden implementiert werden. www.expanite.com.

 

Expanite – der dänische Pionier für Oberflächenhärtung von Edelstahl und Titan ersetzt oder ergänzt mit seiner Technologie die mittlerweile weit verbreiteten DLC-Beschichtungen. Neben technischen und kommerziellen Vorteilen spielt die Nachhaltigkeit der Expanite-Verfahren eine zunehmende Rolle bei den Kunden.

DLC coating

Diamond-Like-Carbon- oder kurz DLC-Beschichtungen kommen heutzutage in vielen Bereichen zum Einsatz wo hervorragende Reibeigenschaften sowie eine gute Verschleißbeständigkeit an Bauteiloberflächen gefordert sind. Die durch aufwändige, zeit- und kostenintensive PVD- oder PACVD-Prozesse aufgetragene DLC-Schichten sind dabei in der Regel nur einige wenige Mikrometer stark. Muss das Bauteil zusätzlich korrosionsbeständig sein, sodass der Einsatz von Edelstählen unerlässlich ist, weist das DLC-System einige Schwachstellen auf. Der weiche Edelstahl als Trägermedium und der entsprechend hohe Härtegradient zur dünnen DLC-Schicht begünstigen den Eierschaleneffekt. Kommt es hierdurch oder aufgrund von anderen Ursachen zu einem Defekt in der Beschichtung, stellt dies oft den Ausgangspunkt für das Ablösen der Schicht dar.

Diffusionshärteschicht

Vorteile bietet hier die Oberflächenhärtung von Expanite, die mittels gasbasiertem Diffusionsprozess Kohlenstoff und Stickstoff tief in die Bauteiloberfläche einlagert. Somit wird eine bessere Tragfähigkeit gewährlistet und dem Eierschaleneffekt effizient entgegengewirkt. Treten während des Bauteileinsatzes Defekte in der Härteschicht auf, führt dies nicht zu einem weiteren Abplatzen, da es sich im Gegensatz zu der aufgetragenen DLC-Schicht um eine zum Grundwerkstoff kohärente Diffusionshärteschicht handelt.

Umweltfreundlichkeit

Positiver Nebeneffekt: der gasbasierte Diffusionsprozess ist deutlich energieeffizienter und umweltschonender als vergleichbare Verschleißschutz-Verfahren und durch die Behandlung im Vakuum ist keine aufwändige Reinigung der Teile z.B. mit aggressiven Chemikalien nach der Härtung notwendig „Wir haben bereits in diversen Anwendungen, von den Klassikern wie Lauf- und Dichtflächen in Lagerungen über Pumpenbauteile oder Messerschneiden bis hin zu Anwendungen in der Medizintechnik die klassische DLC-Beschichtung ersetzt“, erklärt Dr. Holger Selg, seines Zeichens Applikationsexperte und Expanite Sales Director DACH, und gibt weiter an: „In einigen Fällen wurden die beiden Technologien auch kombiniert und zusätzlich zu unserer Expanite-Härteschicht noch eine DLC-Schicht aufgetragen, um somit ein sehr belastbares System zu erhalten.“ Die speziell für korrosionsbeständige Werkstoffe entwickelte Expanite-Technologie bietet sowohl für austenitische, martensitisch, ferritische und Duplex-Edelstähle aber auch für kostspielige Nickel-Basislegierungen wie z.B. Inconel und Hastelloy eine Lösung. Für Titanwerkstoffe wird der neue Spezialprozess ExpaniteHard-Ti eingesetzt, den das Expanite-Experten-Team in Dänemark in den letzten Jahren zur Marktreife entwickelt hat.

Über Expanite

Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Material- und Oberflächenhärtung gegründet, deren Forschung bereits auf das Jahr 2000 zurückgeht. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und Behandlungszentren in den USA, Deutschland, Korea und China. Die Lösungen von Expanite sind flexibel und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die eigene Produktlinie des Kunden zugeschnitten werden. www.expanite.com.

 

(Artikel auf Englisch) Expanite, the Danish pioneer and growth company within hardening and heat treatment of stainless steel and titanium, receives its largest capital increase to date. Approximately 12 years after the company was created out of a research project at the Technical University of Denmark, having built a solid business in Europe and having established a strong foothold in the US and Asia, the company will further expand its activities in the US as well as strengthen its presence and offerings in Europe and Asia.

The technology of the company is based on a series of patented processes for high performance, gas phase based hardening/heat treatment of stainless steel and titanium with a reduced environmental impact. Expanite offers a fully digitalized approach to surface hardening, production management and quality control, with a business model that involves a chain of its own service centers as well as technology licensees. In addition to being able to deliver services that significantly extend the life of components – offering sustainability in its purest form – Expanite’s way to achieve the extended lifetime of materials is the green alternative to environmentally challenged processes such as hard chrome plating and standard stainless steel hardening involving aggressive chemicals and long process times with associated high energy consumption. Expanite’s patented solutions are gas-based, shortening processing time, reducing the overall energy consumption, and eliminating the need for harsh chemical cleaning before/after processing.

Lauritzen Fonden and Finindus

The capital increase is primarily lead by the Danish foundation Lauritzen Fonden and the Belgian investment company Finindus, which both have been shareholders in Expanite since In connection with the increase, the ownership has been consolidated, so that Expanite today primarily is owned by these two investors. Especially Lauritzen Fonden has significantly increased its ownership of the company. The CEO of the Lauritzen Foundation Tommy Thomsen states: „Over the past few years, as a minority shareholder in Expanite, we have had the opportunity to follow the development of the company and gained good knowledge of the management, market and business model. So, when the management presented a plan with ambitions to accelerate growth, we judged that it was the right time to increase the foundation’s investment and presence in Expanite. The aim of the Lauritzen Fonden’s business activities is to promote Danish entrepreneurship – and that is exactly what Expanite is a good ambassador for.“ Hans Maenhout, Finindus‘ Investment Director further underlines: “As an investor into Expanite since 2014 we have not only seen this company grow significantly, but we also witnessed its technology to become even more relevant in today’s world: offering the highest performance, guaranteeing maximum life time, at a minimal environmental impact, and all this in a fully digital package. We look forward to being a part of this next episode for Expanite under a renewed and strengthened ownership structure.“ Expanite’s CEO Thomas Abel Sandholdt adds: „We are very proud and humble by the sign of confidence that lies behind the biggest strengthening of Expanite’s capital to date. At times when the clouds over the world economy are darker than seen in a long time, Lauritzen Fonden and Finindus have shown that they believe in Expanite’s potential and support an accelerated growth. With this capital increase, we can realize a very ambitious growth plan that involves geographical and product expansions.”

About Lauritzen Fonden

Lauritzen Fonden’s business activities are gathered in Lauritzen Fonden Holding, which manages assets worth over DKK 10 billion in the companies J. Lauritzen, DFDS and other investments. The aim of the foundation is to promote and develop of Danish, especially within international shipping, and to support Danish entrepreneurship in general. www.lauritzenfonden.com

About Finindus

Finindus is a Belgium-based investment company funded by ArcelorMittal and the Flemish Region and is linked to OCAS, a world class metal research center with campuses in Zelzate and Zwijnaarde (Belgium). Finindus provides early stage and growth financing (both equity and debt) to innovative technology companies active in the field of materials (including material processing), sustainable manufacturing and industry 4.0. Finindus invests across Europe, with Flanders as a home base and sweet spot, and across the globe for investment opportunities in technologies at the center of our core domains and in line with the strategic interests and areas of expertise of our shareholders. www.finindus.be

About Expanite

Expanite offers state-of-the-art solutions for surface hardening treatment of stainless steels and titanium. With Expanite’s processes, it is possible to increase the material’s surface hardness tenfold while at the same time maintaining and even increasing its corrosion resistance. Expanite is a global organization with a combined development and production facility near Copenhagen, Denmark, and hardening capacity in both US, Germany, Korea and China. Expanite’s solutions are flexible and can be introduced directly into a customer’s own production line as part of a licensing arrangement. Learn more on www.expanite.com.

 

(Artikel auf Englisch) Expanite, der Spezialist für Oberflächenhärtung, ersetzt die Hartverchromung bei der LIAG® LÄUFER INTERNATIONAL AG und löst vor Ort die Probleme mit abrasivem Verschleiß und Korrosion.

Die Herausforderung: Abriebfestigkeit – und lang anhaltende Korrosionsbeständigkeit, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten

LIAG® LÄUFER ist Spezialist für hygienische Absperrklappen und Molchsysteme. Die Produkte erfüllen die höchsten Sicherheitsanforderungen in der Lebensmittelindustrie und müssen einem starken Abrieb und einer korrosionsaggressiven Umgebung standhalten. Die eingesetzten Edelstahlkegel waren ursprünglich mit einer Hartverchromung ausgelegt. Aufgrund der möglichen Gesundheitsrisiken ist jedoch eine Hartverchromung in der Lebensmittelindustrie zunehmend verboten. LIAG® LÄUFER musste eine Alternative finden. Bei dem Versuch, diese Herausforderungen zu lösen, versuchte LIAG® LÄUFER verschiedene Oberflächenhärtungslösungen, die alle versagten, einschließlich eines allgemein verwendeten Aufkohlungsverfahrens, welches nach kurzer Zeit Korrosion verursachte.

Die Lösung: Expanite-Behandlung bietet Oberflächenhärte und erhöhte Korrosion!

LIAG® LÄUFER testete schließlich Expanite und fand eine Härtungslösung, die Verschleiß und Abrieb wirksam reduziert und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit der Teile verbessert.

Nachhaltige und umweltfreundliche Lösung

LIAG® LÄUFER ist entschlossen, umweltverträgliche Lösungen anzubieten, um der Forderung der Industrie nach einem Ausschluss von Chrom in der Lebensmittelindustrie gerecht zu werden. Expanite-Härtungslösung ist ein diffusionsbasiertes Verfahren und daher wesentlich umweltfreundlicher und nachhaltiger als andere Härtungsmethoden. Lars Meesmann – Projektingenieur bei LIAG® LÄUFER: „Unsere Zusammenarbeit mit Expanite war sehr erfolgreich. Wir sind sehr zufrieden mit den beeindruckenden Ergebnissen der einzigartigen Expanite-Technologie, die all unsere Anforderungen und Erwartungen vollständig erfüllt. Die Unterstützung, das Wissen und die Erfahrung von Expanite während des gesamten Projekts waren erstklassig. “ Lars Meesmann fährt fort: „Die Technologie ist sehr flexibel – und unabhängig von der Geometrie des Produkts anwendbar. Die überlegenen Korrosionseigenschaften, die Vorlaufzeit und sogar eine preisgünstige Lösung ermöglichen es LIAG® LÄUFER, Kunden mit hochwertigen und umweltfreundlichen Produkten zu beliefern.“

Der Expanite-Oberflächenhärtungsprozess

Das patentierte Expanite-Verfahren fügt dem Material nichts hinzu (außer Stickstoff und Kohlenstoff), sondern macht die Oberfläche nur härter – bis zu zehnmal härter. Sales Manager Dr. Holger Selg erklärt: „Der Prozess beginnt mit der Behandlung von Edelstahlteilen unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen, bei denen Stickstoff und Kohlenstoffatome in die Oberfläche des Teils diffundieren. Es besteht die ASTM-Tests, die daraus resultierenden Produkte erfüllen alle FDA-Vorschriften und sind ISO 9001: 2015-konform. Wir diffundieren nur Stickstoff und Kohlenstoff in die Oberfläche der Werkstücke, was als Oberflächenhärten bezeichnet wird.“.

Über Liag

LIAG® offer hygienic valves and pigging systems in maximum quality and reliability for the processing of high-value media and, at the same time, represent the ideal basis for competitive production. More about Liag: https://www.laeufer-ag.de/en/

Über Expanite

Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Material- und Oberflächenhärtung und auf Basis deren Forschung seit 2000 gegründet. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und verfügt über Behandlungszentren in den USA, in Deutschland und in China. Die Lösungen von Expanite sind flexibel und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die eigene Produktlinie des Kunden zugeschnitten werden. Erfahren Sie mehr unter: www.expanite.com.

 

Expanite – der dänische Pionier für Oberflächenhärtung von Edelstahl und Titan und ENPULSION, der weltweit führende Hersteller von elektrischen Antriebssystemen für Nano- und Mikrosatelliten, arbeiten erfolgreich an der Lösung von Verschleiß- und Fressproblemen in der Produktionslinie bei ENPULSION.

TDie Enpulsion Field-Emission Electric Propulsion (FEEP) -Technologie ist ein fortschrittliches elektrostatisches Antriebskonzept eines Ionenmotors, der flüssiges Metall – Indium – als Treibmittel verwendet. Ein FEEP-Antriebssystem besteht aus einem Emitter und einer Beschleunigerelektrode. Eine Potentialdifferenz in der Größenordnung von kV wird zwischen den beiden angelegt, wodurch ein starkes elektrisches Feld an der Oberseite der Metalloberfläche erzeugt wird, das Ionen aus der Spitze des Kegels extrahiert und sie auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt.

Herausgefordert durch ätzende

Das IFM Nano Thruster wird als kompakter vorqualifizierter Baustein eingesetzt, um maßgeschneiderte Antriebslösungen für Nano- und Mikrosatelliten bereitzustellen. Durch die Bündelung der proprietären Indiumionenemitter wird ein vergrößertes Strahlruder – das IFM Micro Thruster – geschaffen, um den noch größeren Markt kleiner und mittlerer Raumfahrzeuge anzusprechen. Bevor Enpulsion das Expanite-Härtungsverfahren einsetzte, führte das Fressen von Gewinden an Gehäusen zu ernsthaften Problemen in der Produktionslinie. Enpulsion wandte sich an Expanite, um eine bessere Lösung zu finden. „Wir haben Expanite kontaktiert, da die Behandlung mit SuperExpanite in Kombination mit den flexiblen Produktionslinien überzeugend war. Wir haben uns sehr gefreut, mit dem hochmotivierten Expertenteam von Expanite zusammenzuarbeiten, das uns bei der Erprobung des Expanite-Härtungsprozesses unterstützt hat “, sagt Roman Hörbe, Supply Chain Manager bei Enpulsion. „Unser Ziel war es, eine Behandlung zu verwenden, die das Kaltverschweißen verhindert und die Korrosionseigenschaften des austenitischen Edelstahlteils beibehält, gleichzeitig die Herstellungstoleranzen einhält und eine gute Schweißbarkeit des Bauteils gewährleistet. Daher kam eine konventionelle Beschichtung oder Oberflächenbehandlung nicht in Frage“, erläutert Expanite Area Sales Manager Dr. Holger Selg. Das Ergebnis war bereits nach dem ersten Testlauf in allen Parametern überwältigend, da das Phänomen des Fressens vollständig verschwand. „Seitdem wurden keine beschädigten Teile mehr erfasst“, freut sich Roman Hörbe, Supply Chain Manager bei Enpulsion

Über Enpulsion

Das Unternehmen hat seinen Sitz in Wiener Neustadt, Österreich, und verfügt über ein Büro für Business Development im Silicon Valley, CA. In seiner eigenen halbautomatischen Produktionsanlage fertigt ENPULSION die IFM Thruster-Familie, einschließlich des IFM Nano Thrusters – des weltweit einzigen kompakten, skalierbaren und modularen elektrischen Antriebssystems. Ab heute produziert und liefert ENPULSION monatlich neun IFM Nano Thrusters an seine internationalen B2BKunden. https://www.enpulsion.com/

About Expanite

Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Material- und Oberflächenhärtunggegründet, deren Forschung bereits auf das Jahr 2000 zurückgeht. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und Behandlungszentren in den USA, Deutschland und China. Die Lösungen von Expanite sind flexibel und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die eigene Produktlinie des Kunden zugeschnitten werden. www.expanite.com.

 

Mit mehr als 20% des Umsatzes aus Hartchromersatzprojekten ist Expanite, der dänische Pionier im Bereich der Oberflächenhärtung von Edelstahl, auf dem Weg, sich als eine der am häufigsten verwendeten Alternativen für das Hartverchromen zu positionieren.

Nachhaltige Lösungen: Diffusion vs. Beschichtung

Im Gegensatz zu einer Hartchrombeschichtung, bei der der während der Verarbeitung verwendete Elektrolyt sechswertige Chromionen Cr(VI) enthalten kann, die für die menschliche Gesundheit gefährlich und umweltschädlich sind, werden bei den Expanite-Prozessen nur Stickstoff- und Kohlenstoffatome eingesetzt. Dies macht Expanite zu einem umweltfreundlichen und nachhaltigen Prozess. Expanite entfernt effektiv die natürliche Oxidschicht, die rostfreie Stähle bedeckt, während der ersten Schritte des Gasprozesses und ohne aggressive Chemikalien hinzuzufügen. Dies ermöglicht eine kontrollierte Diffusion von Kohlenstoff- und Stickstoffatomen in das darunter liegende Edelstahlgefüge.

Expanite ersetzt Hartverchromung

“Mehr als 20% der Teile, die wir heute im Expanite-Verfahren bearbeiten, sind Ersatz für Hartverchromung “, sagt Thomas Abel Sandholdt, CEO von Expanite. Ob es sich um die Bauteile eines Einspritzventils in der Automobilindustrie, Buchsen für Schiffsmotoren oder den Rotor für eine große Pumpe handelt – alle haben die Vorteile eines Diffusionsprozesses ohne die Gefahr von Beschichtungsrissen, -abplatzungen oder inhomogenen Härtungszonen erlebt. Hinzu kommt die Einhaltung des EU-Reach-Programms zur Reduzierung von Cr(VI) sowie die grundlegende Entscheidung für nachhaltigere Lösungen. Thomas Abel Sandholdt zeigt Möglichkeiten zum Ersatz von Hartchrom durch Expanite in der Automobilindustrie mit Ventilkomponenten auf: „Unabhängig voneinander haben sich drei große Zulieferer der Automobilindustrie an Expanite gewandt. Sie alle produzieren Einspritzdüsen mit Ventilkomponenten aus ferritischem Edelstahl, die traditionell hartverchromt wurden. Alle drei waren mit Problemen wie Verschleiß, allgemeinen Qualitätsproblemen und hohen Kosten konfrontiert – und alle fanden verschiedene Lösungen in der Expanite-Toolbox. Das erste der drei Projekte ging im Januar 2020 in Serie, während die beiden anderen Projekte 2021 und 2022 mit der Serienproduktion beginnen sollen. “ Thomas Abel Sandholdt weiter: „Da wir oft das größte Geheimnis unserer Kunden sind, lassen uns viele nicht verraten, dass wir ihnen beim Wechsel von der Hartverchromung geholfen haben.“.

Wettbewerbsvorteil: Kosten

Auf den ersten Blick mag die Expanite-Härtungstechnologie im Vergleich zum Hartverchromen kostspielig erscheinen, aber Thomas Abel Sandholdt ist überzeugt, dass sich der Preisunterschied ausgleichen wird, wenn die Gesamtkosten und die Leistung des Lebenszyklus berücksichtigt werden.

Über Expanite

Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Material- und Oberflächenhärtung gegründet. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und verfügt über Behandlungszentren in den USA, Deutschland, Korea und China. Die Lösungen von Expanite sind für alle Edelstahltypen anwendbar und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die kundeneigene Produktlinie zugeschnitten werden. www.expanite.com.

 

Expanite – die Technologie des dänischen Pioniers für Oberflächenhärtung von Edelstahl und Titan kommt immer häufiger zum Einsatz wenn es um Alternativen zu klassischen Fluorkunststoff-Beschichtungen geht wie z.B. Teflon®, Halar® oder Xylan®. Dabei spielen neben technischen und kommerziellen Vorteilen insbesondere die Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit der Expanite-Verfahren eine zunehmende Rolle bei den Kunden.

Nach der Entdeckung von PTFE (Polytetrafluorethylen) – umgangssprachlich auch als Teflon® bezeichnet – im Jahr 1938 verging einige Zeit, bis sich technisch nutzbare Anwendungen für das hoch inerte Material ihren Weg bahnten. Heute kommen Beschichtungen auf Basis per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS), bekannt unter Ihren Handelsnamen wie z.B. Teflon®, Halar® oder Xylan® bzw. allgemeiner bezeichnet mit den Kurzzeichen ECTFE, PFA, FEP, ETFE, PVDF etc., in vielen Bereichen zum Einsatz, um insbesondere Gleit- und Antihaft-Eigenschaften sowie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Bauteilen zu optimieren. Neben den allgemein bekannten Nachteilen von auftragenden Beschichtungen, sprich inhomogene Schichtstärken, Schichtablösungen und ein verstärkter Korrosionsangriff bei Beschädigung der Beschichtung weisen PFAS basierte Produkte ein weiteres substanzielles Defizit auf: die hochstabilen und somit nicht vollständig abbaubaren Kohlenstoff-Fluor-Verbindungen sind nicht nur für den Menschen sondern auch für die Umwelt schädlich und können u.a. Krebs auslösen. Entsprechend gibt es bereits seit den frühen 2000er Jahren den Trend den Einsatz dieser Stoffe zu vermeiden und insbesondere wenn es um die Verbesserung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit geht, bietet die Oberflächenhärtung von Expanite eine kostengünstige und nachhaltige Alternative. Die Expanite-Technologie basiert auf einem Gas-Diffusionsprozess, bei dem Kohlenstoff und Stickstoff in die Bauteiloberfläche einlagert werden. Der sonst vergleichbare weiche und verschleißanfällige Edelstahlwerkstoff erfährt eine Aufhärtung bis zu einem Faktor 10 und während klassische Diffusionsverfahren die Korrosionsbeständigkeit zum Teil sehr stark negativ beeinflusst, verbessern die Expanite-Prozesse die Beständigkeit des Bauteils in der Regel noch.

Umweltfreundlichkeit

Neben dem Wegfall von krebserregenden Stoffen ist der gasbasierte Diffusionsprozess von Expanite deutlich energieeffizienter und umweltschonender als vergleichbare Verschleißschutz-Verfahren und durch die Behandlung im Vakuum ist keine aufwändige Reinigung der Teile z.B. mit aggressiven Chemikalien nach der Härtung notwendig. „Die unterschiedlichen Fälle, wo wir als Alternative zu derartigen Kunststoff-Beschichtungen zum Einsatz kommen sind breit gestreut und finden sich z.B. in den Bereichen Pumpen & Armaturen, Lebensmittel-Maschinenbau oder in ganz allgemeinen industriellen Anwendungen“, erklärt Dr. Holger Selg, Applikationsexperte und Expanite Sales Director DACH, und gibt weiter an: „In erster Linie erhöhen wir die Verschleiß- und Fressbeständigkeit von Edelstahlbauteilen. Durch die Aufhärtung der Oberflächen werden gleichzeitig die Gleiteigenschaften verbessert und bieten je nach Anwendungsfall einen adäquaten Ersatz zu Fluorkunststoff-Beschichtungen.“ Die speziell für korrosionsbeständige Werkstoffe entwickelte Expanite-Technologie bietet sowohl für austenitische, martensitisch, ferritische und Duplex-Edelstähle aber auch für kostspielige Nickel-Basislegierungen wie z.B. Inconel und Hastelloy eine Lösung. Für Titanwerkstoffe wird der neue Spezialprozess ExpaniteHard-Ti eingesetzt, den das Expanite-Experten-Team in Dänemark in den letzten Jahren zur Marktreife entwickelt hat.

Über Expanite

Expanite offers state-of-the-art solutions for surface hardening treatment of stainless steels Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Material- und Oberflächenhärtung gegründet, deren Forschung bereits auf das Jahr 2000 zurückgeht. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und Behandlungszentren in den USA, Deutschland, Korea und China. Die Lösungen von Expanite sind flexibel und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die eigene Produktlinie des Kunden zugeschnitten werden. www.expanite.com.

 

Die Verfahren zur Oberflächenhärtung von Edelstahl des dänischen Pioniers Expanite wurden in den letzten Jahren immer häufiger eingesetzt, um die Fress- und Korrosionsbeständigkeit von Edelstahlfittings zu verbessern. Die Ergebnisse eines Langzeit-Korrosionstests zeigen insbesondere die Überlegenheit der Expanite-Technologie gegenüber herkömmlichen Verfahren.

About Expanite

Expanite wurde 2010 von führenden Experten für Werkstoffe und Oberflächenhärtung gegründet, deren Forschung bis ins Jahr 2000 zurückreicht. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Hillerød bei Kopenhagen und verfügt über Behandlungszentren in den USA, Deutschland, Korea und China. Die Lösungen von Expanite sind flexibel und können im Rahmen einer Lizenzvereinbarung auf die eigene Produktlinie des Kunden zugeschnitten werden. www.expanite.com.

 

(Artikel auf Englisch)

Expanite surface hardening on stainless steel passes critical test for food contact with exceptional results. Superior wear resistance can now be combined with safety in relation to food contact!

Expanite, the leading provider of sustainable surface hardening and heat treatment on stainless steel and titanium, reaches outstanding results with the SuperExpanite® hardening of AISI316/1.4404 stainless steel for metallic food contact material. The tests, performed in accordance with the European Committee CM/Res(2013)9 Resolution, focuses on repeated food contact scenarios, and Expanite surface hardening is thereby concluded safe to use in stainless steel food contact applications.

The test

The tests was conducted in accordance with the Council of Europe Resolution CM/Res(2013)9, focusing on repeated food contact scenarios – and the possible migration of substances from metallic components into food. In the test, performed for Expanite in October 2023 by an independent laboratory, coupons of stainless steel were treated with Expanite surface hardening (SuperExpanite®) and hereafter exposed to the testing media. Results from the test are expressed in terms of migration levels of various elements into the testing medium, in essence food. Overall aim is to limit migration and stay below the limits expressed in the resolution. The details of the test, were as follows:

• • Material: AISI316/1.4404 stainless steel

• • Expanite treatment: SuperExpanite20 NC

• • Testing medium: 0.5% citric acid

• • Temperature: 70 degrees Celsius

• • Duration: 2 hours

The test results

Basically, Expanite-treated components passed the migration criteria for all relevant substances. The tests showed exceptional performance achieved through Expanite’s surface hardening on stainless steel – the treated AISI316 stainless steel exhibited remarkable resistance and compliance with the stringent conditions outlined in the CM/Res(2013)9 test. In the larger perspective, it means that it can be considered safe to apply Expanite surface hardening to on stainless steel for food applications – and thereby combining safety with superior wear resistance. The surface hardening and heat treatment applied by Expanite not only meet but exceed the expectations for materials used in repeated food contact applications. The enhanced properties of the treated stainless steel make it an ideal choice for various industries, including those requiring compliance with strict regulatory standards.

About Expanite

Expanite offers state-of-the-art solutions for surface hardening treatment of stainless steels and titanium. With Expanite’s processes, it is possible to increase the material’s surface hardness tenfold while at the same time maintaining and even increasing its corrosion resistance. Expanite is a global organization with a combined development and production facility near Copenhagen, Denmark, and hardening capacity in both US, Germany, Korea and China. Expanite’s solutions are flexible and can be introduced directly into a customer’s own production line as part of a licensing arrangement. Learn more on www.expanite.com.