IGF-Nr.: 19.874B / Ultraschallgestützte Nachbehandlung thermisch gespritzter Schichten

Product information

Thermisch gespritzte Schichten weisen herstellungsbedingt eine mehr oder weniger starke Porosität, eine markante Oberflächenrauheit, zumeist sehr hohe inhärente Zugspannungen und relativ geringe Haftfestigkeiten auf. Da die meisten technischen Anwendungen eine glatte Oberfläche mit hoher Maßhaltigkeit voraussetzen, ist eine mechanische Nachbearbeitung notwendig. Diese ist relativ aufwendig, da hohe Bearbeitungskräfte zu vermeiden sind. Verfahren zum mechanischen Verdichten, wie Rollieren und Kugelstrahlen, sind vielfach
praxisuntauglich, da sie mit einer hohen Schichtbelastung einhergehen, eine hohe Substratstabilität voraussetzen und nur eingeschränkt lokal fokussiert anwendbar sind. Den genannten Problemen soll durch ein innovativesNachbearbeitungsverfahren, der Ultraschallbehandlung (US), begegnet werden, welche bislang nicht industriell für Spritzschichten eingesetzt wird. Mit Hilfe der US-Technologie wird die Schichtporosität verringert (Verdichten und Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit), die spritzraue Schicht wird eingeebnet (Glätten zur Substitution
des Zerspanens) und es erfolgt auf Basis der Kaltverformung eine Erhöhung der Versetzungsdichte (Materialverfestigung). Es werden Zugeigenspannungen minimiert und gezielt in Druckeigenspannung überführt, was die Haftfestigkeit steigert und das Langzeitverhalten der Beschichtung, insbesondere unter Wechselbelastung verbessert (Risshemmung). Im Projekt erfolgt eine ganzheitliche Prozesskettenentwicklung unter Berücksichtigung der nachbearbeitungsgerechten Schichtherstellung, der praxistauglichen Appliktion der US-Technik und dem Aspekt der Qualitätssicherung. KMU profitieren von gesteigerter Bauteilperformance, verbesserter Maßhaltigkeit, können preiswertere niederkinetische Spritzverfahren einsetzen (da Schichten nachverdichtet werden) und erschließen neue Anwendungsfelder, da empfindliche Bauteile mittels US-Verfahren nachbearbeitbar sind (bspw. beschichtete FVK und filigrane Leichtbaustrukturen)

ISBN

978-3-96870-474-6

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 474

Erscheinungsdatum

September 2020

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

108

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