Plasmaspritzverfahren

Funktionsprinzip beim Plasmaspritzen

Beim Plasmaspritzen erzeugt ein Brenner einen energiereichen Plasmahl, in den das Beschichtungspulver dosiert eingebracht wird. Die Partikel werden erhitzt und mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkstückoberfläche beschleunigt. Dort erstarren sie schichtweise zu einem Haftverbund. Für die Beschichtungsqualität sind unter anderem Oberflächenvorbereitung, Pulverqualität, Prozessführung und die Abstimmung auf Grundwerkstoff und Anforderung relevant.

Typische Anwendungen für funktionale Oberflächen

Plasmaspritzschichten werden eingesetzt, wenn Verschleissschutz, Korrosionsschutz, thermische Barrierewirkung oder elektrische Isolation gefordert sind. Typische Bauteile finden sich im Maschinenbau, in der Energietechnik, im Anlagenbau sowie bei Komponenten mit hoher thermischer oder mechanischer Belastung. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Bauteile, deren Oberfläche gezielt angepasst werden soll, ohne den gesamten Grundwerkstoff zu ersetzen.

Werkstoffe und Ausprägungen des Verfahrens

Verarbeitet werden je nach Aufgabenstellung Metalle, Legierungen, Keramiken oder Verbundwerkstoffe in Pulverform. Ein wesentlicher Anwendungsbereich sind hochschmelzende Werkstoffe, die sich mit einfacheren thermischen Spritzverfahren nur eingeschränkt verarbeiten lassen. Je nach Anlage und Bauteil können unterschiedliche Prozessführungen zum Einsatz kommen, etwa für dichte Schichten, isolierende Schichten oder verschleissbeständige Oberflächen. Die konkrete Auslegung richtet sich nach Schichtwerkstoff, Geometrie und geforderter Funktion.

Abgrenzung zu anderen Beschichtungsverfahren

Innerhalb der thermischen Beschichtungsverfahren unterscheidet sich das Plasmaspritzverfahren vor allem durch die hohe Prozesstemperatur und die Eignung für anspruchsvolle Pulverwerkstoffe. Gegenüber dem Flammspritzverfahren lassen sich damit auch Werkstoffe mit sehr hohen Schmelzpunkten verarbeiten. Im Unterschied zum Lichtbogenspritzen, das mit elektrisch abschmelzenden Drähten arbeitet, basiert das Plasmaspritzen in der Regel auf Pulver als Zusatzwerkstoff. Von Verzinken und Verzinnen grenzt es sich dadurch ab, dass nicht primär metallische Überzüge zum Korrosionsschutz im Vordergrund stehen, sondern technisch definierte Funktionsschichten.