Effiziente Herstellung von neuartigen Fe-basierten Beschichtungen für großflächige Anwendungen mittels des AC-HVAF-Spritzverfahrens

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 284041570

Das jüngst entwickelte AC-HVAF-Spritzverfahren ermöglicht aufgrund von einer sehr hohen Flussmenge an Druckluft höhere Partikelgeschwindigkeiten und geringere Partikeltemperaturen gegenüber konventionellem HVOF-Spritzen und ist für die Verarbeitung von feineren Spritzpulvern geeignet. Hinsichtlich der Produktionseffizienz sind die hohen Spritzraten insbesondere für großflächige Beschichtungen von großer Bedeutung. Ein Einsatz des AC-HVAF-Spritzverfahrens zu großflächigen Beschichtungen mit neuartigen Fe-basierten Spritzpulvern ist bislang nicht bekannt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die grundlegende Erforschung der spritztechnischen Verarbeitung von neuartigen Fe-basierten Spritzpulvern mittels des AC-HVAF-Spritzverfahrens zur effizienten Herstellung von Verschleiß- und Korrosionsschutzschichten für großflächige Anwendungen beispielsweise bei Trockenzylindern in Papiermaschinen. Dabei werden die besonderen Prozesscharakteristiken des AC-HVAF-Spritzverfahrens in Kombination mit der hohen Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit der neuartigen Fe-basierten Werkstoffe als äußerst vielversprechend erachtet, um gegenüber etablierten LDS-gespritzten Beschichtungen wie in Papiermaschinen ökonomische sowie ökologische Vorteile zu erreichen. Die zu erwartenden Vorteile sind u.a. auf eine reduzierte Schichtdicke, eine kürzere Spritzdauer, einen geringeren Werkstoffverbrauch, einen reduzierten Aufwand der Nachbearbeitung und eine reduzierte Wärmedämmung zurückzuführen. Zur Erreichung dieses Ziels wird ein geeigneter Prozess entwickelt. Hierbei werden Partikelgeschwindigkeit und -temperatur in Abhängigkeit von den Prozessparametern und Pulverfraktionen untersucht und deren Einfluss auf den Schichtauftrag, die Oxidation des Zusatzwerkstoffs und die Schichtmikrostruktur erforscht. Es wird durch die Ermittlung der mechanischen und thermophysikalischen Eigenschaften der neuartigen Fe-basierten Beschichtungen und ihres Verschleiß- und Korrosionsverhaltens untersucht, in wieweit die neuartigen Fe-basierten Beschichtungen in Bezug auf die Schutzwirkung und die Wärmeleitung grundlegende Vorteile gegenüber etablierten LDS-gespritzten Beschichtungen bieten können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Mehmet Öte