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Lichtbogendrahtspritzprozess

Energieeffiziente Herstellung von thermisch gespritzten Schichten mit verbesserten Eigenschaften durch Einsatz eines modifizierten Lichtbogendrahtspritzprozesses


Das Ziel dieses Projektes ist es, innovative Schichtsysteme mit neuen Eigenschaftskombinationen für das LDS zu entwickeln, indem der Einfluss unterschiedlicher Zerstäubergase auf den LDS-Prozess und die nachfolgende Schichtqualität quantifiziert und physikalisch begründet wird. Zudem soll die Spratzerbildung durch Neukonstruktion und Anpassung einzelner Komponenten der eingesetzten Spritzbrenner sowie durch eine geeignete Prozesskontrolle weitestgehend eingeschränkt werden. Durch diese Vorgehensweise wird die industrielle Anwendungspalette des sehr kostengünstigen LDS-Verfahrens, welches im industriellen Einsatz vorwiegend mit Druckluft betrieben wird, weiter erhöht, indem Schichten mit deutlich verbesserten Eigenschaften, aufgrund des Einsatzes unterschiedlicher Zerstäubergase, hergestellt werden können. Zudem soll durch eine gezieltere Partikelablösung eine wesentlich reduzierte Staubbelastung beim LDS-Prozess erreicht werden. Neben diesen eher allgemein gefassten Zielen soll eine mittels des LDS-Verfahrens applizierte Beschichtung für den Bereich Luft- und Raumfahrtindustrie zur Anwendungsreife gebracht werden (inklusive Qualitätsmanagementsystemen). Diese Anwendung wird sich vor allem auf den Einsatz von LDS bei stark gekrümmten Bauteilen und den damit verbundenen hohen Ansprüchen an Beschichtungsgenauigkeit orientieren.


Die Durchführung dieser Forschungsarbeiten wird es ermöglichen, das thermische Beschichtungsverfahren LDS, welches im Vergleich zu anderen thermischen Beschichtungsverfahren, wie z. B. dem atmosphärischen Plasmaspritzen oder dem Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, sehr energie- und kostengünstig ist, in weiteren Bereichen einzusetzen. Dadurch können Ressourcen und die Umwelt geschont werden. Im Detail wird das LDS-System verbessert in Bezug auf das Qualitätsmanagement, die Beschichtungsqualität und den Einsatz für komplex geformte Substrate.


Das Forschungsprojekt wurde von 2013 bis 2016 durch die Bayerische Forschungsstiftung gefördert.