Untersuchung der Schichtbildungsmechanismen und Systemeigenschaften von Wärmedämmschichtsystemen auf Innenflächen

• Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Georg Mauer; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Tillmann
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456827225

Thermische Spritzprozesse werden bei der Beschichtung von Innenflächen nur selten eingesetzt. Um solche Beschichtungsaufgaben zu lösen, werden spezielle Brenner („Innenbrenner“) benötigt, deren Bauform und Verbrennungs- bzw. Plasmaleistung deutlich kleiner sind. Aktuell gibt es einen signifikanten Entwicklungsschub im Bereich der Innenbrenner, der durch die steigende Nachfrage nach Innenbeschichtungen initiiert wurde. Bisher beschränkt sich die Forschung und Entwicklung auf Schichtsysteme für die Anwendung im Verbrennungsmotor (z.B. Eisenbasislegierungen) sowie allgemeine Verschleißschutzanwendungen (z.B. Cermet- oder Hartmetall-Systeme). Das Anwendungsfeld der Wärmedämmschichtsysteme wurde, aufgrund der Komplexität, bisher nicht in der Forschung adressiert. Im Rahmen des geplanten Vorhabens werden die Applizierung und Schichtbildung metallischer Bond Coats (BC) mittels Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) bzw. Warm Spraying (WS) sowie die Applizierung keramischer Top Coats (TC) mittels des atmosphärischen Plasmaspritzens (APS) mit speziellen Innenbrennern wissenschaftlich untersucht. Ziel ist es, die Prozess-Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehung zu beschreiben. In diesem Zusammenhang werden die Schichtbildungsmechanismen für jedes System (BC + TC) experimentell untersucht und statistisch modelliert, woraus eine grundlegende Beschreibung der Splat-Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehung abgeleitet wird. Die Erweiterung der Splat-Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehung bildet die Basis für die Entwicklung der Prozess-Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Ingor Theodor Baumann