Energetische Beeinflussung der Schichtmorphologie beim Plasmaspritzen

• Antragsteller: Professor Dr. Erich Lugscheider
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5275640

Ziel des Forschungsvorhabens ist es mit dem Verfahren des Atmosphärischen Plasmaspritzens (APS), die Zusammenhänge zwischen den Partikeleigenschaften im Flug (Temperatur und Geschwindigkeit) und den resultierenden Substrattemperaturen (zeitliche und örtliche Temperaturgradienten) sowie Temperaturniveau und den entstehenden makroskopischen Schichteigenschaften, E-Modul und Eigenspannungen, zu erforschen. Die gewonnenen Ergebnisse fliessen in ein Modell zur Simulation der Schichtbildung beim Plasmaspritzen ein, welches ermöglichen soll, makroskopische Schichteigenschaften über die Schichtmorphologie respektive Partikeleigenschaften und Substrattemperatur definiert einzustellen. Besonderes Gewicht wird dabei auf den Einfluss der Substrattemperatur gelegt, die neben der Vorwärmung im wesentlichen durch die Prozessparameter (Partikeleigenschaften, - menge, Brennerbewegung, Kühlung, usw.) beeinflußt wird. Das Substrattemperaturniveau und die Temperaturgradienten während der Beschichtung spielen für die Entstehung von Eigenspannungen und bei der Ausbildung der lamellaren Struktur eine maßgebliche Rolle. einen Schwerpunkt stellt in diesem Antrag die Aufnahme der Temperaturgradienten mittels Thermographie und deren Abhängigkeit von den primären Prozessparametern (Partikelgeschwindigkeit, -temperatur, -menge) dar. Aus den Untersuchungen werden die Zusammenhänge zwischen der Temperaturgeschichte des Substrates und den makroskopischen Schichteigenschaften ermittelt, so daß Forderungen an den Verlauf des APS-Beschichtungsprozesses abgeleitet werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen