Entwicklung karbidischer Fülldrähte und Untersuchung der Einflüsse auf die Eigenschaften lichtbogenbespritzter Schichten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Ziel des Projektes war es, die Fertigung von Fülldrähten für das Lichtbogenspritzen zu optimieren. Dazu wurde ein Ansatz der statistischen Versuchsplanung gewählt, um sowohl die Einflüsse der in der Fertigung der Drähte als auch die im Spritzprozess variierbaren Parameter auf die erzeugten Schichtsysteme zu evaluieren. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurden Rückschlüsse auf das Optimierungspotential in der Herstellung der Drähte unter der Zielvorgabe gezogen, dass mit dem einzusetzenden Werkstoff Schichten hoher Güte bei gleichzeitig geringer Variabilität der Schichteigenschaften erzielt werden können. Die erarbeiteten Zusammenhänge wurden in weiteren Versuchsreihen validiert und von den im ersten Versuchszeitraum untersuchten Drähten mit Eisenbasismantelwerkstoffen auf solche mit Nickelbasismänteln übertragen. In weiteren Arbeiten soll der Vergleich unterschiedlicher Spritzgeräte auf das Beschichtungsergebnis mit aufgenommen werden. Das Ziel der Arbeiten ist es, dem Lichtbogenspritzen durch eine Optimierung des Legierungskonzepts mittels Fülldrähten weitere Anwendungsfelder zu erschließen. Dazu ist einerseits eine Erhöhung der Anteile an Hartphasen in den erzielbaren Beschichtungen notwendig. Andererseits ist die ständig andauernde Optimierung der Spritzgeräte eine beständige Triebfeder für die Einführung lichtbogengespritzter Beschichtungen in Bereiche, in denen mittels diesen Verfahrens die Anforderungen an die Schichtsysteme nicht erfüllt werden konnten. Die Anwendungsfelder liegen dabei im Schutz vor Verschleiß durch Abrasion, Erosion und Kavitation, wie er in vielen Fertigungstechnischen Anlagen des Bergbaus, der Rohstoffgewinnung und des rohstoffverarbeitenden Gewerbes auftritt. Durch eine Optimierung der Schichteigenschaften scheint ein teilweiser Ersatz HVOF- gespritzter Schichten in verschiedenen Anwendungsfeldern denkbar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Beitrag zur EUROMAT 2007, Nürnberg: Improvement of the Abrasion Resistance of Iron-Based Arc-Sprayed Coatings Implementing the Results of Robust Designed Process Conditions into the Feedstock Wire Development
- Beitrag zum 11. Werkstoffkundlichen Kolloqium, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik der TU Chemnitz, Chemnitz, 2008: Entwicklung von Eisenbasisfülldrahtspritzwerkstoffen für das Lichtbogenspritzen mit Hilfe des Robust Engineerings
