Verbindungsspritzen - Einsatzmöglichkeiten des Thermischen Spritzens zum Verbinden und Auffüllen von metallischen Werkstücken - eine Hybridtechnologie aus einer Kombination des Thermischen Spritzens und des Lötens

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach (†)
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 1999 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5161818

Das thermische Spritzen ist ein etabliertes Verfahren zum Herstellen von Schichtverbunden und Verbundwerkstoffen. In der Verbindungstechnik wird das thermische Spritzen bisher nur im Rahmen hybrider Technologien, beispielsweise Spritzen und Löten (für Keramiklöten) eingesetzt. Die physikalischen und die metallurgischen Möglichkeiten der verschiedenen thermischen Spritzverfahren als Verbindungstechnik zweier Teile zu nutzen stellt eine völlig neuartige Erweiterung dieser Technologie dar. Das thermische Spritzen könnte eine Lücke zwischen den klassischen Verfahren der Verbindungstechnik schließen. Beispielsweise findet im Gegensatz zum Schweißen nahezu keine Durchmischung zwischen Zusatzwerkstoff und Substratmaterial statt. Im Gegensatz zum Löten ist die Verbindungsgeometrie kaum eingeschränkt. Bisheriger Nachteil thermisch gespritzter Schichten ist jedoch die relativ niedrige Haftzugfestigkeit (40 bis 60 MPa, teilweise wenig darüber). Durch den Einsatz spezieller Zusatzwerkstoffe und einer zusätzlichen Wärmebehandlung (gleichzeitig oder nachträglich) ist die Haftung und Kohäsion der Schicht so zu verbessern, daß das Spritzverfahren als Verbindungstechnik ohne Bildung einer Mischzone verwendbar wird. Als Grundwerkstoffe kommen Stahl (S 235 J2 G3), Grauguß (GG20), Elektrolyt-Kupfer und die Aluminiumlegierung AlZnMgCul 1,5 zum Einsatz. Die Zusatzwerkstoffe in Pulver- oder Fülldrahtform sind an die Substratwerkstoffe und -geometrien anzupassen. Diese neuartige Technologie kann auch zum Auffüllen von Ausbrüchen, Löchern oder Abplatzungen zur Anwendung gelangen.

• DFG Programme: Research Grants