IGF-Nr.: 18.653N / Ermitteln der Mechanismen zur Entstehung von Emissionen beim Thermischen Spritzen mit dem Fokus auf ultrafeine Partikel und die Gefährdungsbeurteilung einzelner Stäube unter produktionsrelevanten Bedingungen

Produktinformationen

Aktuell sind die Zielsetzungen bei der Schicht- bzw. Prozessentwicklung beim Thermischen Spritzen (TS) von technischer und wirtschaftlicher Natur.
Die Emissionen können wegen fehlender Forschung kaum berücksichtigt werden. Studien haben gezeigt, dass während des Prozesses hohe Konzentrationen von gesundheitsschädlichem Feinstaub und ultrafeinen Partikeln emittiert werden können [BOB14]. Für die KMU ist dies ein großer Unsicherheitsfaktor, da aktuelle Maßnahmen kostenintensive Lösungen darstellen. Ein Verständnis über die Entstehungsmechanismen kann dazu beitragen die Emissionen bereits in der Prozessentwicklung zu berücksichtigen. Hierzu werden Messungen der Emissionen und der Partikelzustandsgrößen (PZG) (Temperatur und Geschwindigkeit) im Freistrahl durchgeführt, um diese miteinander zu korrelieren. Um die PZG in einem breiten Bereich variieren zu können, werden unterschiedliche TS-Technologien eingesetzt (APS, HVOF, HVAF, CGS und LDS) und verschiedene Betriebspunkte betrachtet.
Mit den Spritzzusatzwerkstoffen NiCr(80/20) und WC-Co-Cr werden besonders kritische Emissionen untersucht. Die Pulver werden zunächst entsprechend der Herstellerangaben verspritzt. Dabei werden die PZG und die Emissionen mit geeignetem Messaufbau erfasst. Anschließend werden die PZG über Prozessparametern variiert und die Auswirkungen auf die Emissionen ermittelt. Die Feinstaubpartikel werden im REM und TEM auf Morphologie und Agglomerationsverhalten untersucht. Zusammen mit den quantitativen Messungen werden daraus die Entstehungsmechanismen abgeleitet. Parallel wird eine toxikologische Risikoabschätzung der Stäube durch Untersuchungen mit einem Air/Liquid Interface und humanen Lungenzellen (A549) erarbeitet. Die Exposition erfolgt in der Beschichtungskabine und ermöglicht eine realitätsnahe Bewertungsgrundlage. Die toxikologischen Analysen beinhalten die Bestimmung des cytotoxischen- und genotoxischen Potentials sowie den Nachweis verschiedener zellulärer Marker (ox.Stress/Entzündung)

ISBN

978-3-96870-399-2

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 400

Erscheinungsdatum

März 2019

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

118