Abrasiver und erosiver Verschleiß, korrosiv wirkende Spaltprodukte, Kavitation und adhäsive Wechselwirkungen sind Verschleißmechanismen, wie sie Additive in Kunststoffen hervorrufen und die einen frühzeitigen Werkzeugausfall zur Folge haben können. Um diesen tribologischen Kostentreibern entgegenzuwirken, bietet die Sulzer Metaplas GmbH, Bergisch-Gladbach, eine Kombinationsbehandlung aus Plasmanitrieren und PVD-Hartstoffbeschichtung. Das Plasmanitrieren ist eine klassische Randschichtwärmebehandlung, die durch die Eindiffusion von Stickstoff in einem Glimmentladungsplasma die Oberflächenhärte erhöht. Die Plasmanitrierschicht erzeugt eine Stützfunktion für die anschließende PVD-Hartstoffschicht, was die Verschleißbeständigkeit erheblich verbessert.

Die Metaplas-Hartstoffschichten werden durch physikalische Abscheidung aus der Gasphase gebildet. Hierbei bewirken die Elektronenbindungskräfte eine ausgezeichnete Bindung zwischen Schicht und Substrat. In der kunststoff- und elastomerverarbeitenden Industrie haben sich vor allem die klassischen PVD-Hartstoffschichten TiN, CrN, CrN-Multilagen, CrN-mod sowie die Trockenschmierschicht W-C:H als Verschleißschutz bewährt. Die Variantenvielfalt der Werkstoffe erlaubt es, die Beschichtung exakt auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung abzustimmen. Die Kombination von Plasmanitrieren und PVD-Beschichtung - letztere lässt sich ab Temperaturen von 180°C durchführen - ermöglicht auch die Behandlung von Vergütungsstählen und weniger hoch härtbaren Warmarbeitsstählen. Die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffkerns, wie Zähigkeit und Rissunempfindlichkeit, bleiben bei diesem Prozess unverändert.