Hochgeschwindigkeitsflammspritzverfahren

Verfahrensprinzip beim Hochgeschwindigkeitsflammspritzen

Ausgangsmaterial ist in der Regel ein Pulver, das in einen Verbrennungsstrahl eingebracht wird. Die Partikel werden dabei erhitzt und mit hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück beschleunigt, wo sie beim Auftreffen verformen und eine Schicht aufbauen. Für eine belastbare Haftung wird die Oberfläche des Grundwerkstoffs üblicherweise vor dem Beschichten vorbereitet, etwa durch Reinigen und Aufrauen. Das Ergebnis sind funktionale Schichten mit geringer Porosität und einer im Vergleich zu konventionellen Flammspritzverfahren oft dichteren Struktur.

Typische Einsatzbereiche und Bauteile

Das Verfahren wird für Bauteile genutzt, deren Oberflächen mechanisch, korrosiv oder erosiv beansprucht werden. Typische Anwendungen sind verschleissbeanspruchte Wellen, Lagerstellen, Kolbenstangen, Walzen, Pumpenkomponenten, Armaturen oder andere Funktionsflächen mit definierten Anforderungen an Reibung, Verschleiss oder Medienbeständigkeit. Neben Neuteilen kommt das Verfahren auch bei der Instandsetzung zum Einsatz, wenn eine Oberfläche gezielt wieder aufgebaut oder technisch angepasst werden soll.

Beschichtungswerkstoffe und Schichtsysteme

Verarbeitet werden je nach Anforderung metallische, legierte oder hartstoffhaltige Pulver. Häufig geht es um Schichten, die entweder hohe Verschleissbeständigkeit, guten Korrosionsschutz oder eine Kombination dieser Eigenschaften liefern sollen. Je nach Anwendungsfall werden Einzelschichten oder mehrlagige Systeme aufgebaut. Nach dem Spritzen kann eine Nachbearbeitung notwendig sein, etwa durch Schleifen, Läppen oder andere spanende Verfahren, wenn enge Toleranzen oder definierte Oberflächenqualitäten gefordert sind.

Abgrenzung zu Draht- und Pulverflammspritzverfahren

Das Hochgeschwindigkeitsflammspritzverfahren ist eine spezialisierte Ausprägung innerhalb der Flammspritzverfahren. Im Unterschied zum Drahtflammspritzverfahren wird kein Draht als Zusatzwerkstoff abgeschmolzen, sondern überwiegend Pulver eingesetzt. Gegenüber dem konventionellen Pulverflammspritzverfahren arbeiten Hochgeschwindigkeitsverfahren mit deutlich höherer Partikelgeschwindigkeit, was sich auf Schichtdichte, Haftung und Gefüge auswirken kann. Damit eignet sich das Verfahren vor allem für Anwendungen, bei denen die Schichteigenschaften über die reine Beschichtung hinaus technisch genau definiert sein müssen.