Vom Pionier zum kompetenten Allrounder in der Oberflächentechnologie

Eine der am dynamischsten wachsenden Branchen in Deutschland ist die Oberflächentechnik. Das verwundert nicht im Hinblick auf den globalen Wettbewerb, der immer größere Kosteneinsparungen erfordert. Im Kampf gegen Korrosion und Verschleiß wird es zunehmend wichtiger, noch stärker belastbare Oberflächen zu gestalten, um Sicherheitsmängeln durch Rostbildung, Abrasion, Kavitation, Adhäsion o.ä. vorzubeugen sowie aufwändige Reparaturen und lange Stillstandzeiten zu vermeiden. Ebenso gibt es in der Neufertigung kaum eine Maschine, bei der nicht wesentliche Teile oberflächenveredelt sind, damit sie den steigenden Anforderungen gewachsen sind. Die thermische Spritztechnik hat sich aufgrund ihrer Vielseitigkeit bezüglich der Verfahren sowie der Schicht- und Substratwerkstoffe seit vielen Jahrzehnten bewährt. Einer der ältesten Betriebe in Deutschland, die Langlet GmbH, hat sich heute zu einem Unternehmen entwickelt, das im Bereich des Thermischen Spritzens nicht nur Spezialwissen erworben hat, sondern bei nahezu allen Teilen die richtige Beschichtung auftragen kann - angefangen von kleinen Werkstücken mit 80 Millimeter Länge und 15 Millimeter Durchmesser bis hin zu Turbinenrädern mit einer Größe von 4,3 Meter Durchmesser und einem Gewicht von 46,5 Tonnen.

Pilotprojekt Core-Catcher für AKW's

Die Atomkatastrophe von Fukushima im März 2011 hat Geschäftsführer Rainer Langlet bewogen, das "Pilotprojekt Core-Catcher für AKW's" zu starten. Hierbei geht es um Kernfänger als eine Vorrichtung, um schmelzendes Kernmaterial (Corium) bei einer Kernschmelze in einem Kernreaktor aufzufangen und einen "Super-GAU", d.h. die Freisetzung der Radioaktivität in die Umwelt zu vermeiden. In der weltweiten Diskussion über die Sicherheit von Atomkraftwerken, die besonders lautstark in Deutschland geführt wird, sind Spezialkenntnisse gefragt, die der Diplomchemiker Rainer Langlet aufgrund seiner jahrelangen Erfahrungen im Umgang mit verschiedensten Materialien und Gasen sowie mit extremen Temperaturen und Geschwindigkeiten von Spritzpartikeln beisteuern kann. Begonnen hat alles mit seinem Vater.

Erste Plasma-Anlage in Deutschland

Die Langlet GmbH in Ludwigsburg wurde 1949 von Werner Langlet gegründet. Als Ingenieur war er ein Tüftler und "Bastler", dem keine Aufgabe zu schwer war. Schon vor dem zweiten Weltkrieg hatte er bei der Maschinenfabrik Esslingen (ME), die unter anderem auch Lokomotiven, Straßenbahnen und Standseilbahnen herstellte, ein Drehgestell für eine der ersten Metallspritzanlagen entwickelt. Sein letztes Gehalt erhielt er von ME in Form einer Spritzpistole. So ausgerüstet konnte er die einfachen, unterschiedlichsten Reparaturen durchführen - beispielsweise Frostrisse in LKW-Motoren beseitigen. Später, beim Aufbau seines eigenen Betriebes ließ sich Werner Langlet bald eine Plasma-Anlage von Metco liefern. Sie war die erste im Dienste der Oberflächentechnik, um hochwertige High-Tech Beschichtungen auszuführen. Plasma bezeichnet man auch als vierten Zustand der Materie: Fest, flüssig, gasförmig, Plasma. Es wird beim Thermischen Spritzen mit Edelgasen als Wärmequelle von rund 15.000°C bis zu 30.000°C genutzt, um Beschichtungswerkstoffe aufzuschmelzen. Charakteristisch für Plasmen ist ihr typisches Leuchten, das durch Strahlungsemission angeregter Gasatome, Ionen oder Moleküle verursacht wird.

Für den heranwachsenden Sohn Rainer fungierte die Langlet-Werkstatt als Spielwiese. Neugier und Spieltrieb versetzten ihn in die Lage, bereits mit elf Jahren seine ersten selbstständigen Spritzversuche zu unternehmen. Auch aus dem Unterricht wurde der Junge manchmal geholt, wenn zuhause an der Plasma-Anlage etwas nicht funktionierte. Kein Wunder also, dass Werner Langlet 1974 in einer Krisensituation seinen Sohn berief, die Firma zu übernehmen. Das Chemie-Studium hatte Rainer Langlet bereits mit Diplom erfolgreich absolviert. Nebenbei studierte er noch Maschinenbau und Psychologie. Das verschaffte ihm die nötige Grundlage, das Unternehmen zügig nach vorn zu bringen bis sich die Langlet GmbH Anfang der 90er Jahre mit 45 Mitarbeitern zu einem Know-how Zentrum für Thermische Beschichtungen gegen Verschleiß und Korrosion entwickelt hatte. Inzwischen hat sich die Anzahl der Mitarbeiter wieder drastisch verringert, die Fachkompetenz jedoch ist nicht verschwunden. Im Gegenteil, sie hat durch den Chemiker Dr. Andreas Szabo eine wertvolle Ergänzung erfahren. Außerdem kümmert sich Sohn Michael Langlet um die technische Weiterentwicklung und zeitgemäße Computersteuerung.

Spritzen mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit

Nach dem Vorbild der Pionierleistung des Firmengründers wird in dem Ludwigsburger Unternehmen auch heute noch gearbeitet. Immer wieder führen Versuche zu Verbesserungen, die richtungsweisende Lösungen in der Spritztechnik aufzeigen. Dabei orientiert sich Rainer Langlet gerne an der Natur. Deren Gesetze in die technischen Vorgänge umzusetzen, bezeichnet er als seine Leidenschaft. Zum Beispiel hat er das Verhalten von Wirbelstürmen beobachtet und danach seine Spritzpistolen entsprechend umgebaut.

Von den vier Verfahren HVOF-(engl.: High Velocity Oxygen Fuel), Plasma-, Lichtbogen und Autogen-Spritzen haben sich hauptsächlich die beiden ersten Varianten in der Praxis durchgesetzt, wobei die Langlet GmbH besonders im Bereich des Plasmaspritzens bemüht ist, stets Branchenführer zu sein. Der große Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Temperatur des Werkstückes während der Beschichtung nur 120°C erreicht. Dadurch werden Verwindungen und Hitzeeffekte am Werkstück vermieden.

Im Laufe der Jahre wurde das Plasmaspritzen kontinuierlich weiterentwickelt. Das UV-Licht der Anlage wirkt wie ein Fusionsreaktor. "Entscheidend für die Oberflächengüte sind die Temperaturen, welche zum partiellen Schmelzen der aufzutragenden Materialien führen", erklärt Rainer Langlet, "ebenso die Geschwindigkeiten der Partikel, wodurch die Haftfestigkeit und Struktur der Schicht bestimmt werden." Eine eigene Entwicklung der Oberflächen-Spezialisten ermöglicht es, Partikel in der Flamme mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit auf Oberflächen aufzutragen. Ziel dieser Entwicklung ist, die Schichten noch dichter, glatter und mit höherer Bindung zum Grundwerkstoff auszubilden. Das Bestreben für die meisten Spritzschichten liegt in der höheren Verschleißfestigkeit. Maßgeblich sind die Härten, Zähigkeiten und Gleitfähigkeiten der Schichtmaterialien. Und so wurde immer weiterentwickelt mit noch höheren Geschwindigkeiten. Bei Langlet steht auch eine Spezialanlage, mit der reibverschweißte Schichten - beispielsweise für Nadellager - aufgebracht werden können, damit die Lager bei 3- und 4-facher Überlastung geschont werden. Im Gegensatz zu einer Standardanlage, bei der üblicherweise mit 1,7 Mach gearbeitet wird, ermöglicht die HVOF-Hybrid-Anlage weitaus höhere Geschwindigkeiten. Das bedeutet auch beim Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) eine absolute Spitze.

Vom kleinen Dichtring bis zum großen Turbinenrad

Seit über einem Jahrzehnt erhalten Zylinderlaufbuchsen für LKW's ihre Schutzschichten bei Langlet - bisher ohne Reklamation. Das gilt gleichermaßen für andere Produkte wie Kurbelwellen, Dichtringe, Leitrollenräder, Kugelköpfe, Innenzylinder, Wellenbuchsen bis hin zu großen Walzen für die Papierindustrie. Bei Glättwerkswalzen beispielsweise kommt Hartmetall durch seine Wirtschaftlichkeit und Standzeitverlängerung immer mehr zum Einsatz. Keramik, meist auf der Grundlage von Metalloxiden, hat sich als noch härterer Schutz erwiesen. Auch dabei wirkte das Technologiezentrum Langlet als Pionierbetrieb, wo zum ersten Mal eine Glättwerkswalze mit Keramik beschichtet wurde.

Für jede Anwendung findet sich die passende Lösung. Dazu gehört unter anderem eine Graphitbeschichtung ohne Zwischenschicht oder die Temperaturfühlerfixierung seit Jahrzehnten ohne Ablösungen für eine Raffinerie erfolgreich auszuführen. Vor einigen Jahren war eine weitere Herausforderung gemeistert worden. Ein 46,5 Tonnen schweres Turbinenrad in der Größe von 4,3 Meter Durchmesser, das in einem indischen Staudamm zum Einsatz gelangte, rüstete Langlet mit einer Hartmetallbeschichtung aus - "ein Highlight", wie der Geschäftsführer betont. Allein um den Giganten auf einen Transporter zu hieven war einer der größten Autokräne auf dem Firmengelände erforderlich.

Reproduzierbarkeit kundenspezifischer Lösungen

Das innovative Familienunternehmen besitzt auch das GTS-Zertifikat. Dieses von der 1992 gegründeten Gemeinschaft Thermisches Spritzen e.V. eingeführte verfahrens-, personen- und produktbezogene Zertifikat bestätigt in besonderer Weise die hohe Qualität der Beschichtungen und eine entsprechende Qualitätssicherung. Die Langlet GmbH ist eines von derzeit 190 Mitgliedern. Ziel der GTS ist es, die Technik des Thermischen Spritzens einer breiten industriellen Öffentlichkeit bekannt zu machen sowie in Praxis und Forschung zu fördern.

Systemlösungen mit höchster Präzision, gezielte Schichteigenschaft an den Bauteiloberflächen, sehr gute Reproduzierbarkeit und hohe Maßgenauigkeit zeichnen die verschiedenen Varianten des thermischen Spritzens der Langlet GmbH aus. Außerdem bietet sie in Kooperation mit mehreren namhaften Unternehmen Vor- und Nacharbeiten an.