Ultraschallgestützte Nachbehandlung thermisch gespritzter Schichten

Projektlaufzeit:

01/2018 - 06/2020

Projektleitung (Fakultät):

Herr Prof. Dr. Michael Schneeweiß (Automobil- und Maschinenbau)

Kontakt:

Herr Prof. Dr. Michael Schneeweiß

+49 (375) 536 1720
Michael.Schneeweissfh-zwickaude

Fördermittelgeber:

BMWi

Situation

In der modernen Fertigungstechnik gewinnen Beschichtungsverfahren zunehmend an Bedeutung, da sie im Sinne der Nachhaltigkeit und Prozessökonomie die Oberflächenveredlung artfremder Grundmaterialien ermöglichen und diese damit in erheblichem Maße aufwerten. Im Bereich der thermischen Beschichtungstechnologien nimmt das Thermische Spritzen eine Sonderstellung ein, da es mit diesem Verfahren möglich ist, jedes mechanisch und thermisch stabile Grundmaterial zu beschichten. Die Beschichtungen erfüllen dabei anwendungsspezifische Aufgaben, wie die Steigerung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, das Einstellen spezieller tribologischer Eigenschaften und weiterer Funktionen.

Seit der Entwicklung der ersten Spritzverfahren vor rund 100 Jahren hat sich die Spritztechnologie stetig weiterentwickelt. In den letzten beiden Jahrzehnten zeichnete sich dabei ein deutlicher Trend in Bezug auf die Entwicklung hochkinetischer Verfahrensvarianten ab. Diese Entwicklungen verfolgen das Ziel, besonders dichte, festhaftende und eigenspannungsarme Beschichtungen zu realisieren. Aufgrund der technologischen Besonderheiten sind optimale Beschichtungsergebnisse aber auch mit modernsten Verfahren nur eingeschränkt und unter relativ großem ökonomischem Aufwand möglich. Da Spritzschichten nach der Herstellung im spritzrauen Zustand vorliegen, ist für die meisten technischen Anwendungen eine mechanische, zumeist spanende Nachbearbeitung notwendig.

Aufgabe

  • Entwicklung eines schmiermittelfreien und spanlosen Glättverfahrens für thermisch gespritzte Schichten und Minimierung des Nachbehandlungsaufwandes
  • Entwicklung einer effizienten Methode zum Verdichten der Oberflächenporosität zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitiger Substitution von Versiegelungsprozessen
  • Verbesserung der Eigenschaften hochbelasteter Bauteile durch Einbringen von Druckeigenspannungen zur Verbesserung der Dauerschwingfestigkeit