Modifikation und Qualifizierung einer innovativen Triplex-Plasmaspritzanlage mit stabilem Plasmajet zum Verarbeiten flüssiger, draht- und pulverförmiger Zusatzwerkstoffe in Atmosphäre zum Erzeugen von Hochleistungsbeschichtungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach (†)
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2002 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5366550

Der Triplex-Brenner ist ein neuartig entwickeltes Spritz-Werkzeug mit laminarem Plasmastrahl. Herkömmliche Brenner weisen große Verwirbelungen des Plasmafreistrahls mit der Umgebungsatmosphäre auf. Das führt zu starken Oxidationsvorgängen der metallischen Pulver im Plasmastrahl und zur Verringerung der Gas- und Partikelgeschwindigkeit. Die Vorteile des laminaren Triplex-Plasmabrenners vermeiden diese unerwünschten Effekte und erhöhen gleichzeitig die Elektrodenstandzeit durch Verteilung des Gesamtstromes auf drei Kathoden und damit drei Lichtbögen. Höhere Auftragsraten und ein höherer Spritzwirkungsgrad im Vergleich zum konventionellen Pulver-Plasmaspritzen sind erreichbar. Weiterhin sind die Auftragsraten zu steigern durch den Einsatz von Drähten als Zusatzwerkstoff. Eine Verbesserung der Schichteigenschaften (Nanostrukturen) wird erreicht durch die Verwendung von flüssigen Precursoren. Durch Ausrüstung des Brenners mit einem zusätzlichen Shroudsystem kann es möglich werden, reaktive Werkstoffe zu verarbeiten. Im Rahmen dieses Projektes ist der Bau des Shroudsystems zur Verarbeitung von reaktiven Werkstoffen sowie im weiteren die Entwicklung eines Fördersystems für flüssige Zusatzwerkstoffe für die Erzeugung dichter Al2O3-Schichten. Die Realisierung eines Drahtfördersystems sollte es erlauben, gleichzeitig drei Drähte zu verarbeiten. Zum Einsatz kommt Titan als reaktiver Zusatzwerkstoff.

• DFG Programme: Research Grants