Verschleißschutz: Wann ist HVOF die richtige Wahl?

Was ist HVOF?

HVOF steht für High Velocity Oxy-Fuel — Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen. Das Verfahren kombiniert eine Brennkammer (Acetylen, Wasserstoff, Kerosin oder Propan mit Sauerstoff) mit einer Überschall-Düse. Das Pulver wird in der Brennkammer erhitzt und durch die Düse auf Überschall­geschwindigkeit (bis 2.000 m/s) beschleunigt. Beim Aufprall auf das Substrat verformt es sich mechanisch und bildet eine extrem dichte Schicht (Porosität < 1 %).

Im ISO-4063-Code trägt HVOF die Nummer 15. Das Verfahren wurde in den 1980er-Jahren für die Luftfahrt entwickelt und hat sich seitdem zum Standard für hochbelastete Verschleißschutz-Schichten etabliert.

Typische Werkstoffe (Wolframcarbid, Chromcarbid)

HVOF eignet sich besonders für Hartstoff-Pulver:

• Wolframcarbid / Chromcarbid (WC-CoCr, WC-Ni, Cr3C2-NiCr) — die Standardkombination für Verschleißschutz
• Inconel 625 / 718 — für Hochtemperatur und Korrosion
• Stellite — für Gleitverschleiß bei erhöhten Temperaturen
• Hastelloy — für chemisch aggressive Medien

Wolframcarbid-Schichten erreichen Härten von 1.000–1.400 HV0,3 und sind damit für höchste Verschleiß­beanspruchung geeignet.

Anwendungsfälle: Walzen, Buchsen, Wellen

HVOF-Schichten finden sich überall dort, wo Bauteile extremen Verschleiß­bedingungen ausgesetzt sind:

• Walzen in der Papier- und Druck­industrie — Härte und Korrosions­beständigkeit
• Buchsen in Hydraulik und Schwer­maschinen­bau — Dauerfestigkeit
• Wellen in Pumpen und Verdichtern — Korrosion + Verschleiß
• Ventil­teile (Sitz, Kegel) in der Prozess­industrie
• Flugzeug­fahrwerk-Komponenten (EN 9100 / Nadcap AC7110)

Wann HVOF die richtige Wahl ist: Wenn Schicht­eigenschaften jenseits dessen gefordert sind, was Flamm- oder Plasma­spritzen liefern kann — also wenn Dichte, Haftzug und Härte im Vordergrund stehen.

Vergleich HVOF vs. Plasmaspritzen

HVOF und Plasma sind beides Hochleistungs­verfahren, aber mit unterschiedlichen Stärken:

| Eigenschaft | HVOF | Plasma | |---|---|---| | Schicht­dichte | sehr hoch (< 1 % Porosität) | hoch (1–3 %) | | Haftzug | sehr hoch (> 70 MPa) | hoch (40–60 MPa) | | Max. Substrat-Temperatur | moderat (~150 °C) | hoch (> 200 °C möglich) | | Typische Werkstoffe | Wolframcarbid, Inconel | Keramik, MCrAlY (TBC) | | Hauptanwendung | Verschleiß­schutz | Wärmedämmung (Turbinen) |

Die Faustregel: Für Verschleiß­schutz ist HVOF erste Wahl, für Wärmedämm­schichten (TBC) Plasma.

Dokumentations-Pflichten pro Auftrag

HVOF-Aufträge verlangen eine vollständige Spritz-Doku — insbesondere wenn der Auftraggeber EN 17002, Nadcap AC7110 oder EN 9100 fordert. Pro Auftrag müssen dokumentiert sein:

1. Spritz-Anweisung mit allen Parametern (Brenngas-Verhältnis, Spritz-Abstand, Pulver-Rate, Substrat-Temperatur, Anzahl Pässe)
2. Spritzer-Qualifikation nach ISO 14918 (Verfahren HVOF, Gültigkeit)
3. Auftraggeber-Spezifikation (Schichtdicke, Härte, Haftzug-Sollwerte)
4. Pulver-Charge mit Hersteller-Daten­blatt und Verbrauchs­nachweis
5. Prüfprotokoll mit gemessener Schichtdicke, Haftzug, Härte pro Bauteil
6. ISO-12690-Aufsichts-Person für den Auftrag

Mit SpritzDoku wird diese Datenkette nativ abgebildet — pro Auftrag ein Klick zur EN-17002-konformen Akte als PDF. Wer regelmäßig HVOF-Aufträge annimmt, sollte auf eine dedizierte Spritz-Doku-Software setzen.