Alles Wissenswerte über QPQ-Beschichtung

Bei der Fertigung von Metallteilen kommen viele Oberflächenbehandlungen zum Einsatz, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern. Die QPQ-Behandlung ist eine davon – insbesondere zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften des Metallteils.

Hier erfahren Sie alles Wissenswerte über QPQ-Beschichtung.

Was bedeutet QPQ?

QPQ steht für „Quench Polish Quench“ (Abschrecken, Polieren, Abschrecken). Es bezeichnet ein Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit.

Durch die QPQ-Behandlung lassen sich jedoch auch weitere Eigenschaften verbessern, darunter:

• Verschleißfestigkeit.
• Die Fähigkeit, Reibung zu reduzieren, bekannt als „Schmierfähigkeit“.
• Ermüdungsbeständigkeit.

Vorteile der QPQ-Beschichtung

Die QPQ-Beschichtung bietet mehrere Vorteile. Zunächst verbessert sie die oben genannten Eigenschaften.

Außerdem ist für viele Branchen und Anwendungen eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit unerlässlich. Daher ist Quench Polish Quench für sie eine sehr hilfreiche Behandlung. Zu den wichtigsten Vorteilen der QPQ-Behandlung gehören:

• Verbesserte Korrosionsbeständigkeit.
• Verbesserte Verschleißfestigkeit.
• Verbesserte Ermüdungsbeständigkeit.
• Verbesserte Hitzebeständigkeit.
• Reduzierte Reibung zwischen beweglichen Teilen.
• Bessere und glattere Oberflächenveredelung.
• Geringere Verformung der Metallstruktur.
• Kurze Zykluszeiten.
• Vorhersehbare und gleichbleibende Ergebnisse.
• Anwendbar auf eine Vielzahl von Werkstoffen.
• Anwendbar auf komplexe Bauteile.
• Umweltfreundlich.
• Ansprechendes schwarzes Oberflächenergebnis.

Nachteile der QPQ-Beschichtung

Leider ist die QPQ-Beschichtung kein perfektes Verfahren.

Die QPQ-Behandlung hilft Ihnen, die benötigten Eigenschaften zu verbessern. Es gibt jedoch einige Nachteile, die Sie berücksichtigen sollten.

Die wichtigsten Nachteile der QPQ-Beschichtung sind:

• Manchmal ist eine Nachwäsche oder ein Nachpolieren erforderlich, was die Durchlaufzeiten erhöht.
• Höherer Energieverbrauch im Vergleich zu anderen Verfahren.
• Die Teile werden sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. Bereits behandelte Teile können daher anfällig für Verformungen sein.
• Die Behandlung sollte am Ende des Produktionsprozesses erfolgen, da die weitere Bearbeitung des Teils danach erschwert wird.
• Im Vergleich zu anderen Behandlungen kann es sich um ein kostspieliges Verfahren handeln.

Verfügbare Werkstoffe für die QPQ-Beschichtung

Mehrere Werkstoffe können mit der QPQ-Beschichtung behandelt werden.

Eisenhaltige Werkstoffe werden am häufigsten mit diesem Verfahren behandelt, da es hauptsächlich zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit eingesetzt wird.

Dennoch sind hier einige für die QPQ-Beschichtung geeignete Werkstoffe:

• Kohlenstoffstähle.
• Edelstähle.
• Legierte Stähle.
• Austenitische Stähle.
• Schnellarbeitsstähle.
• Baustähle.
• Reineisen.
• Gusseisen.
• Sintereisen.

Einige Tests haben gezeigt, dass das QPQ-Verfahren die Korrosionsbeständigkeit bestimmter Edelstähle verringern kann. Bei diesem Werkstoff ist daher Vorsicht geboten.

Typische Anwendungen der QPQ-Beschichtung

Viele Anwendungen können von einer Behandlung wie der QPQ-Beschichtung profitieren.

Viele Branchen wünschen sich stärkere und langlebigere Produkte. Daher kann das QPQ-Verfahren für sie sehr attraktiv sein.

Zu den typischen Branchen, die die Vorteile der QPQ-Behandlung nutzen, gehören:

• Automobilindustrie
• Waffenherstellung.
• Metallverarbeitung.
• Öl und Gas.
• Herstellung von Baumaschinen.
• Lebensmittel
• Pharma
• Chemie

Daher sind typische Anwendungsbeispiele:

• Hydraulikventile.
• Auswerferstifte und Auswerferhülsen für Spritzgussformen
• Kolbenstangen.
• Verteilerblöcke
• Stoßdämpfer.
• Hydraulische Wagenheber.
• Bremsscheiben.
• Nockenwellen
• Kupplungsscheiben.
• Zahnräder
• Pneumatikkomponenten.
• Dichtungen
• Buchsen
• Lager
• Werkzeuge
• Schmiedewerkzeuge.
• Extrusionswerkzeuge.
• Bohrer.
• Fräswerkzeuge.
• Golfschlägerköpfe.
• Teile für Elektrowerkzeuge.
• Elektrische Schalter.

Vergleich ähnlicher Beschichtungen

Es gibt viele weitere Verfahren zur Behandlung von Metallteilen, die der QPQ-Beschichtung ähneln. Zu den bekanntesten zählen Nitrieren, DLC-Beschichtung und Brünieren.

Die wichtigste Gemeinsamkeit ist, dass sie alle dazu dienen, die Eigenschaften des fertigen Bauteils zu verbessern. Es gibt jedoch noch viele weitere Ähnlichkeiten.

So ähnelt das Nitrieren der QPQ-Beschichtung darin, dass beide als Randschichthärteverfahren gelten. DLC-Beschichtung wird eingesetzt, um die Verschleißfestigkeit und Schmierfähigkeit zu erhöhen. Brünieren hingegen dient der Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit. Sie sind sich also offensichtlich ähnlich – die Frage ist, was sie unterscheidet.

QPQ-Beschichtung vs. Nitrieren

Obwohl sowohl die QPQ-Beschichtung als auch das Nitrieren eine Schicht aus ε-Eisennitrid auf dem Material erzeugen, sind sie nicht gleich.

Beide gehören zwar zur Gruppe der thermochemischen Wärmebehandlungen. Bei den Parametern gibt es jedoch wichtige Unterschiede: die eingesetzte Temperatur, die Prozessdauer und die einzelnen Verfahrensschritte.

Die folgende Tabelle zeigt Ihnen den Vergleich der beiden Verfahren im Detail.

Parameter	QPQ-Beschichtung	Nitrieren
Härte	HRC60 – HRC70	HRC14 – HRC65
Dicke	0,04 mm – 0,45 mm	0,0127 mm – 0,6096 mm
Temperatur	480 °C – 630 °C	400 °C – 590 °C
Prozessdauer	30 min – 5 Stunden	Bis zu 90 Stunden

QPQ-Beschichtung vs. DLC-Beschichtung

Der offensichtlichste Unterschied zwischen der QPQ-Beschichtung und der DLC-Beschichtung ist das Aussehen der behandelten Oberfläche.

Eine Diamond-Like Carbon (DLC)-Beschichtung ergibt eine stark reflektierende, polierte Oberfläche. Dadurch unterscheidet sie sich von der QPQ-Beschichtung, die eine eher matte Oberflächenveredelung erzeugt.

Weitere Unterschiede zeigt die folgende Tabelle.

Parameter	QPQ-Beschichtung	DLC-Beschichtung
Härte	HRC60 – HRC70	1200 HV – 7000 HV
Dicke	0,04 mm – 0,45 mm	1 µm – 10 µm
Temperatur	480 °C – 630 °C	<200 °C
Prozessdauer	30 min – 5 Stunden	Je nach Bauteilgröße Minuten bis Stunden

QPQ-Beschichtung vs. Brünieren

Das Brünieren kann bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt werden. Darin liegt ein offensichtlicher Unterschied zur QPQ-Beschichtung. Je nach Temperatur trägt das Verfahren unterschiedliche Bezeichnungen: Heißbrünieren, Mittel temperatur-Brünieren und Kaltbrünieren.

Ein weiterer großer Unterschied ist, dass Brünieren auf Nichteisenmetalle wie Kupfer und Zink angewendet werden kann.

Der wichtigste Unterschied ist jedoch, dass Brünieren die Härte des Bauteils nicht erhöht. Die Brünierbehandlung sorgt lediglich für Korrosionsbeständigkeit, reduzierte Lichtreflexion und das gewünschte Aussehen.

Eine bessere Übersicht über weitere Unterschiede bietet die folgende Tabelle.

Parameter	QPQ-Beschichtung	Brünieren
Härte	HRC60 – HRC70	k. A.
Dicke	0,04 mm – 0,45 mm	<1 µm
Temperatur	480 °C – 630 °C	Raumtemperatur (kalt), 104 °C – 118 °C (mittlere Temperatur), 141 °C (heiß)
Prozessdauer	30 min – 5 Stunden	Je nach Bauteilgröße Minuten bis Stunden

Fazit

Quench Polish Quench bzw. die QPQ-Beschichtung ist eine anspruchsvolle Wärmebehandlung für Eisenmetalle wie Stähle und Gusseisen.

Das Hauptziel des QPQ-Verfahrens ist eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit und Schmierfähigkeit. Dadurch eignet es sich ideal für viele verschiedene Anwendungen.

Beachten Sie außerdem, dass die QPQ-Behandlung ein umweltfreundliches Verfahren ist. Zudem erzielt sie Ergebnisse mit geringer Verformung.

Und selbstverständlich gibt es noch viele weitere Vorteile, die oben beschrieben wurden.

Die QPQ-Beschichtung ist jedoch auf Eisenmetalle beschränkt. Wenn Sie also andere Materialarten behandeln möchten, sollten Sie ein anderes Verfahren in Betracht ziehen.

Auch Ihr Budget sollten Sie berücksichtigen. Der höhere Energieverbrauch und der erforderliche Ausrüstungsaufwand machen das Verfahren teurer als andere.

Die Wahl der Oberflächenbehandlung liegt bei Ihnen. Wir empfehlen jedoch, stets einen Experten zu konsultieren. So stellen Sie sicher, dass Sie Ihr Geld sinnvoll investieren.

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