Thermisch gespritzte, mikrostrukturierte Beschichtungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach (†); Professor Dr. Friedrich Dinkelacker
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471656

Steigende Anforderungen hinsichtlich geringer Reibung und Verschleiß an die Oberflächen modemer Bauteile erfordern zunehmend den Einsatz von Beschichtungen. Eine Mikrostrukturierung der Oberflächen stellt dabei einen Lösungsansatz dar, das Verschleiß- und Reibverhalten tribologisch hochbelasteter Oberflächen zu verbessern. Das Ziel des Erzeugens von Schichten mit stochastischer Mikrostruktur wird im Teilprojekt 6 durch thermisches Spritzen verfolgt. Das atmosphärische Plasmaspritzen erlaubt das Beschichten von ebenen und gekrümmten Flächen. Der Einsatz sonderfraktionierter Pulver auf Fe-Basis ermöglicht das Erzeugen neuartiger Schichten mit einer inhärenten (im gesamten Schichtquerschnitt vorliegend), porigen Mikrostruktur, die den Vorteil bieten, sich beim Verschleiß stetig neu zu generieren und durch ihr Schmiermittelrückhaltevermögen den Einsatz unter erhöhten Belastungen gewährleisten. Die Erarbeitung der optimalen Poren-, bzw. Näpfchengrößen in Abhängigkeit der hydrodynamischen Belastung sowie die Untersuchung der Steuerbarkeit der Näpfchenvolumina stehen dabei im Vordergrund. Eine wesentliche Zielgröße für die Schichtuntersuchungen ist hier der Reibwert im Sinne einer Reduzierung der Verluste. Bei einer erfolgreichen Entwicklung der Steuerung der Näpfchengröße wird auch das Herstellen dichter Schichten als Basis für Mikrostrukturierungsverfahren anderer Teilprojekte ermöglicht. Eine Einflussnahme auf die Reibpaarung wird durch dieses gezielte Aufbringen eines Schichtwerkstoffes geschaffen. Eine Optimierung der Werkstoffpaarung eines Tribosystems soll Aufgabe eines Folgeprojektes sein.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 576: Mikrostrukturierung thermomechanisch hoch beanspruchter Oberflächen (Microstructuring of Thermomechanically High Stressed Surfaces)
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Kai Möhwald