Untersuchung der Einflussgrößen und prozess-technischen Randbedingungen auf die Schichtqualität beim Beschichten von rotationssymmetrischen Innenflächen mittels HVOF/HVAF

Vorhabenbeschreibung:

Thermische Spritzprozesse werden bei der Beschichtung von Innenflächen nur selten eingesetzt. Um solche Beschichtungsaufgaben zu lösen, werden spezielle Spritzbrenner benötigt („Innenbrenner“), deren Bauform und Verbrennungsleistung deutlich kleiner sind. Aktuell gibt es einen signifikanten Entwicklungsschub im Bereich der Innenbrenner, der auf der steigenden Nachfrage nach Innenbeschichtungen beruht. Trotz des mittlerweile vorhandenen Angebotes von verschiedenen HVOF/HVAF-Innenbrennern, ist die Anwendung solcher Innenbrenner bei KMU noch nicht etabliert. Grund dafür ist im Wesentlichen der fehlende Wissensstand. Aufgrund der geringeren Leistung der Innenbrenner und des kurzen Spritzabstandes, muss die Prozessführung angepasst und feinere Spritzpulver eingesetzt werden. Im Rahmen der geplanten Untersuchungen werden Messungen der Partikeltemperatur und -geschwindigkeit für verschiedene Innenbrenner mit feinen Pulverwerkstoffen erfolgen, um das charakteristische Systemverhalten zu verstehen sowie geeignete Spritzparameter abzuleiten. Die Messwerte Partikeltemperatur und -geschwindigkeit werden hierzu mit der charakteristischen Splatform korreliert. Die Entwicklung einer Einheitsprobe für Innenbeschichtungsversuche stellt einen weiteren Arbeitspunkt dar. Anhand der Wärmeverteilung in der Einheitsprobe wird zusätzlich der Einfluss verschiedener Kühlkonzepte untersucht. Zur Beurteilung der Beschichtungen werden die Schichteigenschaften sowie der Auftragswirkungsgrad bestimmt. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, den Prozess des Beschichtens von rotationssymmetrischen Innenflächen mittels HVOF/HVAF-Innenbrennern wissenschaftlich und zugleich anwendungsnah zu untersuchen, die Prozessführung entsprechend anzupassen und in die industrielle Praxis zu transferieren. Die unmittelbaren wirtschaftlichen Vorteile für die KMU ergeben sich aus der Erschließung neuer Anwendungen und Geschäftsfelder in denen die thermische Spritztechnik bis dato noch nicht etabliert ist.