Gas detonation spraying of wear resistance coating on light metal alloys

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach (†)
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5269564

Die Verwendung von Konstruktionsteilen aus Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium und Magnesium, deren Anforderungsprofil abrasiv/erosiven Verschleißangriff beinhaltet, erfordert aufgrund ihrer spezifischen geringen Verschleißbeständigkeit in zahlreichen Anwendungsfällen einen Schutz der Bauteiloberfläche. Als effektive Methode zum Schutz von Oberflächen hat sich das Beschichten durch thermische Spritzverfahren erwiesen. Aufgrund der relativ hohen Sauerstoffaffinität von Aluminium und Magnesium kommt es an Normalatmosphäre an den Werkstückoberflächen entsprechender Werkstoffe innerhalb kürzester Zeit zur Ausbildung von Oxidhäuten. Die Struktur und die Festigkeit dieser Oxidschichten beeinflußt die bestimmenden Haftungsmechanismen von Spritzschichten in so erheblichem Maße, daß mittels der industriell verbreiteten Spritzverfahren lediglich geringe Haftzugfestigkeiten auf Leichtmetallegierungen erreicht werden. Im beantragten Projekt sollen mittels einer hinsichtlich ihres Funktionsprinzips neuartigen Detonationsflammspritzapparatur (D-Gun), Verbundwerkstoffe, bestehend aus Leichtmetallsubstrat und einer Verschleißschutzschicht entwickelt und hergestellt werden. Durch eine extreme, mittels des Detonationsflammstrahles realisierte Beschleunigung der Spritzpartikel treffen diese mit hoher kinetischer Energie auf die Substratoberfläche. Die hohe Auftreffenergie der Partikel soll das Zerstören der o.g. Oxidschichten ermöglichen und damit hohe Haftzugfestigkeiten gewährleisten.

• DFG Programme: Research Grants