Analyse von Partikeleigenschaften beim Thermischen Spritzen von Mikropulvern

Die Forderung nach maßgenauen Funktionsbeschichtungen mit hoher Oberflächengüte hat in den vergangenen Jahren zu steigendem Interesse für die Verarbeitung von sehr feinen Kornfraktionen in einem Korngrößenbereich von < 20 μm geführt. Feine Pulver besitzen jedoch nicht nur ein hohes Potential für die Applikation von dünnen Beschichtungen mit hoher Maßgenauigkeit, sondern versprechen darüber hinaus auch die Herstellung dichter homogener Schichten mit verbesserten mechanischen Eigenschaften. Die hohe spezifische Oberfläche von feinen Pulvern erlaubt darüber hinaus das Beschichten mit vergleichsweise geringer in den Prozess eingebrachter thermischer Energie, erfordert jedoch andererseits eine sensible Kontrolle des Temperaturniveaus, um eine Überhitzung der Partikel zu vermeiden. Die Reduktion des thermischen Energieniveaus resultiert insbesondere beim Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF‐Spritzen) in erheblichen Vorteilen für die Einsetzbarkeit als Innenbeschichtungsprozess. Im Rahmen dieser Arbeit werden Partikeleigenschaften von karbidischen Mikropulvern beim HVOF‐Spritzen analysiert. Der betrachtete HVOF‐Prozess erlaubt durch eine wasserstoffstabilisierte Kerosinverbrennung die Einstellung eines weiten Parameterbereichs. Dabei kommt ein für die Herstellung von Innenbeschichtungen optimierter Brennertyp mit abgewinkeltem Brennerkopf zum Einsatz. Die resultierenden Partikeleigenschaften werden mit einem System mit konventioneller gerader Düse verglichen.