Lichtbogenspritzen

Funktionsprinzip beim Lichtbogenspritzen

Beim Lichtbogenspritzen dienen zwei Drähte gleichzeitig als Beschichtungswerkstoff und als Elektroden. Zwischen ihren Enden entsteht ein elektrischer Lichtbogen, der das Material aufschmilzt. Ein Gasstrom zerstäubt die Schmelze und beschleunigt die Partikel in Richtung der vorbereiteten Oberfläche, wo sie schichtweise erstarren. Voraussetzung ist ein elektrisch leitfähiger Spritzzusatz, weshalb sich das Verfahren auf metallische Werkstoffe und bestimmte Legierungen beschränkt.

Typische Einsatzbereiche für metallische Spritzschichten

Das Verfahren wird für Bauteile verwendet, die einen zusätzlichen Oberflächenschutz oder definierte Funktionseigenschaften benötigen. Häufige Anwendungen sind Korrosionsschutzschichten auf Stahlkonstruktionen, Verschleissschutz auf beanspruchten Flächen oder der Wiederauftrag an geometrisch geeigneten Bauteilen. Auch bei grossen Werkstücken ist Lichtbogenspritzen relevant, weil die Beschichtung vor Ort oder im Werk aufgebracht werden kann, abhängig von Bauteil, Umgebung und Anforderung an die Oberfläche.

Werkstoffe, Schichtaufbau und Vorbehandlung

Verarbeitet werden drahtförmige, elektrisch leitfähige Beschichtungswerkstoffe, etwa reine Metalle oder Legierungen. Welche Kombination geeignet ist, hängt von der gewünschten Schichteigenschaft ab, zum Beispiel Korrosionsschutz, elektrische Leitfähigkeit oder Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchung. Für eine haftfähige Schicht ist die Oberflächenvorbereitung entscheidend; in der Praxis gehört dazu meist eine definierte Vorbehandlung der Grundoberfläche. Je nach Einsatzfall können zusätzlich Versiegelungen oder nachgelagerte Bearbeitungsschritte vorgesehen sein.

Abgrenzung zu verwandten Beschichtungsverfahren

Innerhalb der thermischen Beschichtungsverfahren unterscheidet sich Lichtbogenspritzen vom Flammspritzverfahren durch die Energiequelle: Hier erfolgt das Aufschmelzen elektrisch statt über eine Brenngasflamme. Gegenüber dem Plasmaspritzverfahren ist das Werkstoffspektrum enger, da elektrisch leitfähiger Draht benötigt wird; dafür ist das Verfahren gezielt für metallische Schichten ausgelegt. Von Spritzverzinken und Spritzverzinnen grenzt sich Lichtbogenspritzen dadurch ab, dass diese Begriffe in erster Linie den Beschichtungswerkstoff beschreiben, während Lichtbogenspritzen das Verfahrensprinzip bezeichnet. Auch Verzinken und Verzinnen sind breitere Oberflächenbehandlungen und nicht automatisch thermische Spritzverfahren.