Was ist Thermisches Spritzen

Das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF = High-Velocity-Oxygen-Fuel) wurde in den 80er Jahren eingeführt. Dieses thermische Beschichtungsverfahren wird zur Verbesserung oder Wiederherstellung der Oberflächenbearbeitung von Bauteilen verwendet.
Beim Thermischen Spritzen wird ein Schichtwerkstoff aus Pulver aufgeschmolzen und anschließend auf das zu beschichtende Bauteil beschleunigt. Thermisch gespritzte Schichten zeichnen sich durch hohe Oberflächenhärte sowie ausgezeichnete Antihafteigenschaften aus.
Damit kann der Erwerb eines neuen Bauteils häufig vermieden werden. Zudem sind auch Reparaturbeschichtungen möglich. Zum Beispiel von verschlissenen oder fehlbearbeiteten Bauteilen.
Im Vergleich zum Plasma und Flammspritzen wird das Bauteil weniger thermisch belastet.
Das Verfahren eignet sich besonders gut für Karbidschichten, wie auch für metallische Schichten.

Extruderschnecke

Hier sieht man eine Extruderschnecke von ca. 6 Metern Länge

und einen Durchmesser von 170mm, die mit einer HVOF

Beschichtung veredelt wurde. Nach der Beschichtung hat eine

Extruderschnecke eine Vickershärte 687 HV0,3 mit einer

Schichtdicke von ca. 250 µm. Da die Belastung an einer

Extruderschnecke in der Einzugszone und Kompressionszone

am größten ist, ist in diesem Bereich eine Beschichtung

vorteilhaft, damit die Standzeit dieser Extruderschnecke erhöht

wird.

Unser Projekt

Um diese Art Oberflächenveredelung herzustellen, muss das Pulver zur Brennereinheit gefördert werden. Dies passiert mit Hilfe des Pulverförderers, in seinem Inneren befinden sich Pulvertöpfe, welche das Pulver mit einem Trägergas (N²), über einen Schlauch zur Brennereinheit fördern. Bisher ist dieser Prozess sehr störanfällig und es kommt immer wieder zu Ausfallzeiten, da manche Pulver nicht so fließfähig (fluidisierbar) sind. Dies gilt es in Zukunft zu vermeiden bzw. zu minimieren.

Pulver

Pulverteilchen kleiner 5µm ziehen sich aufgrund elektrostatischer Kräfte an, es entsteht eine Zusammenballung dieser Partikel und diese bilden irregulär geformte Agglomerate, welche ein Fließen des Pulvers unterbindet.

Sollen die Partikel vereinzelt werden, müssen die Agglomerate durch Energie aufgebrochen werden. Dieses erfolgt durch Vibration, damit die aufgebrochenen Pulverteilchen fließen, wird mittels eines Trägergasstroms die Pulverteilchen zum Fließen angeregt.

Lösung

Uns ist es gelungen einen Pulvertopf zu konstruieren, welcher das feine Pulver in einen fluidisierten Zustand versetzt. Dadurch soll eine Komprimierung und eine Aufhäufung verhindert werden. Wir versprechen uns durch die Optimierung, weniger Ausfallzeiten, sowie einen konstanten Beschichtungsprozess.