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Numerische und experimentelle Untersuchung der Partikelbewegung beim Plasmaschweißen
Author(s) -
Tchikango Siagam A.,
Giese P.,
Brenner G.,
Wesling V.
Publication year - 2007
Publication title -
chemie ingenieur technik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.365
H-Index - 36
eISSN - 1522-2640
pISSN - 0009-286X
DOI - 10.1002/cite.200700009
Subject(s) - physics , chemistry
Plasma‐Pulver‐Verfahren werden heute bei einer Vielzahl schweißtechnischer Aufgaben eingesetzt. Besonders weit verbreitet ist hierbei die Herstellung von Beschichtungen zum Verschleiß‐ oder Korrosionsschutz durch das Plasma‐Pulver‐Auftragsschweißen (PPA). Zur Optimierung des Verfahrens wird zunächst eine Aufklärung der Vorgänge angestrebt, die zu einer maximalen Auftragsleistung (also maximal umgesetzte Pulvermenge pro Zeiteinheit) führen. Von Interesse sind hierbei insbesondere die Gas‐ und Partikelströmung im Bereich zwischen Schweißdüse und Werkstück. Zur Untersuchung der komplexen Einflussgrößen bei der Auslegung des Schweißprozesses wurden Strömungssimulationen (CFD) durchgeführt. Die Validierung der Berechnungen dienten Geschwindigkeitsmessungen mit der Particle Image Velocimetrie (PIV). Dieses Messverfahren ermöglicht einerseits die Erfassung der Geschwindigkeit der Gasphase, andererseits kann die Geschwindigkeit der dispersen Partikelströmung untersucht werden. Aufgrund der hohen Intensität des Plasmalichts wurde in den vorliegenden Untersuchungen ein modifizierter PIV‐Aufbau verwendet. Vergleiche zwischen Numerik und Messungen zeigen eine gute Übereinstimmung der Geschwindigkeitsfelder für größere Partikel. Für eine für die Praxis relevante simultane Untersuchung von Partikeln verschiedener Größen ist eine modifizierte Datennachbearbeitung in Erwägung zu ziehen, die auf der Einteilung des von den Partikeln gestreuten Lichts in verschiedene Intensitätsbereiche beruhen würde.