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Erstellt: Fri, 27 Sep 2024 17:07:07 +0200 in 0.0830 sec


Frank, Heiko;
Modellierung der Gefügeausbildung bei thermischen Spritzprozessen
1. Aufl.. - Aachen : Mainz, 2007. - 165 S.. - (Werkstofftechnologie ; 1) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2006
ISBN 3-86130-919-X

Das thermische Spritzen ist ein Beschichtungsverfahren, das immer häufiger im Bereich des Verschleißschutzes, des Korrosionsschutzes sowie der thermischen oder elektrischen Isolation eingesetzt wird. Beim thermischen Spritzen wird der Beschichtungswerkstoff in Form von Pulver oder Draht durch eine Wärmequelle aufgeschmolzen und in Richtung des zu beschichtenden Substrates beschleunigt. Die geschmolzenen Partikel treffen mit hoher Geschwindigkeit auf der Oberfläche auf, werden beim Aufprall deformiert und kühlen rasch ab. Durch Überlagerung vieler Teilchen bildet sich eine Schicht. Die mechanisch-technologischen Eigenschaften dieser Schicht hängen dabei in starkem Maße vom Gefüge der Schicht, d.h. der Porenverteilung und -größe sowie der Größe, Form und Mikrostruktur aufgeprallter und erstarrter Teilchen ab und werden von der Prozessführung beeinflusst. Die gezielte Wahl und Steuerung der Prozessparameter bewirkt eine Veränderung der Aufheiz- und Abkühlbedingungen von Spritzpartikeln während des Spritzprozesses sowie der Schichtbildung und führt zur Ausbildung eines an die jeweilige Anwendung angepassten Gefüges. Die Modellierung der beim thermischen Spritzen ablaufenden Prozesse sowie der Gefügeausbildung erlaubt, eine Beziehung zwischen den Prozessparametern des Spritzprozesses, den Aufheiz- und Abkühlbedingungen und dem entstehenden Gefüge zu ermitteln. Durch eine gezielte Veränderung der Prozesskenngrößen im Modell kann ermittelt werden, welchen Einfluss diese Parameter auf die Gefügeausbildung ausüben. Im Zusammenhang mit einigen wenigen experimentellen Untersuchungen können dann die Schichteigenschaften durch Variation der Prozessparameter auf den jeweiligen Anwendungsfall optimiert werden. Um die Gefügeausbildung beim thermischen Spritzen zu modellieren, erfolgt zunächst eine theoretische Betrachtung der einzelnen Prozessschritte. Dabei wird der Einfluss der Prozesskenngrößen auf das Aufheizen und Beschleunigen der Partikel, die Ausbreitung der Partikel auf dem Substrat, die Überlagerung mehrerer Partikel sowie die Erstarrung und Abkühlung ermittelt. Die prozessabhängigen Gefügeänderungen werden bestimmt, indem der Zusammenhang zwischen Porenbildung, Keimbildung in den schmelzflüssigen Teilchen sowie die Ausbildung der Mikrostruktur in Abhängigkeit von den Prozessparametern beschrieben wird. Mit Hilfe des Modells ist es möglich, bei Veränderungen der Prozessparameter die Veränderung im Gefüge (Poren, Abkühlrate, Keime, Mikrostruktur) vorherzusagen. Experimentelle Untersuchungen dienen dazu, das entwickelte Modell zu verifizieren.



Wilden, Johannes; Bergmann, Jean Pierre; Schlichting, Sebastian; Dolles, Markus
Direct laser pyrolysis of nanostructured micro components. - In: Journal of laser applications, ISSN 1938-1387, (2006), 1, Paper M1103, Seite 360-366

https://doi.org/10.2351/1.5060873
Wilden, Johannes; Bergmann, Jean Pierre; Reich, Sebastian; Möller, Lars; Goecke, Sven-Frithjof
Set of a high power diode laser in order to enhance wettability conditions and process speed in a controlled short arc brazing process of zinc coated steels. - In: Journal of laser applications, ISSN 1938-1387, (2006), 1, Paper #1708, Seite 337-345

https://doi.org/10.2351/1.5060788
Wilden, Johannes; Bergmann, Jean-Pierre; Dolles, Markus
Improving laser cladding process conditions by inducing skin effect through high frequency magnetic field. - In: Journal of laser applications, ISSN 1938-1387, (2006), 1, Paper 1005, Seite 624-633

https://doi.org/10.2351/1.5060746
Wilden, Johannes; Bergmann, Jean Pierre; Bergmann, Jean Pierre *1972-*; Dolles, Markus;
Use of electromagnetic induced forces for active forming of coating geometry. - In: Peer reviewed conference proceedings, (2006), S. 271-276

Wilden, Johannes; Bergmann, Jean Pierre; Dolles, Markus; Reich, Sebastian; Goecke, Sven-Frithjof
Flux free joining of zinc coated steel as well as steel/aluminum through laser and controlled short arc technology. - In: Peer reviewed conference proceedings, (2006), S. 180-185

Wilden, Johannes; Bergmann, Jean Pierre; Bergmann, Jean Pierre *1972-*; Luhn, Thomas;
Aspects of thermal spray molding of micro components. - In: Building on 100 years of success, 2006, 146/1-146/4, insges. 4 S.

Wilden, Johannes; Bergmann, Jean Pierre; Dolles, Markus; Muether, Robert; Goecke, Sven-Frithjof
Cladding with new short arc devices. - In: Building on 100 years of success, 2006, 181/1-181/5, insges. 5 S.