Thermische Beschichtungsanlagen

Wie thermische Beschichtungsanlagen arbeiten

Bei thermischen Beschichtungsverfahren wird ein Draht-, Pulver- oder Stabwerkstoff in einen thermischen Strahl oder eine andere Wärmequelle eingebracht, beschleunigt und auf das Werkstück abgeschieden. Die Anlage muss dafür Energiequelle, Materialzufuhr, Spritzeinheit, Medienversorgung, Absaugung und Prozessführung aufeinander abstimmen. Je nach Verfahren steht eine dichte, haftfeste oder gezielt poröse Schicht im Vordergrund. Die Qualität hängt nicht nur von der Anlage selbst ab, sondern auch von der Vorbehandlung der Oberfläche und den Prozessparametern.

Typische Anwendungen in der Metallverarbeitung

Thermische Beschichtungsanlagen werden eingesetzt, wenn Bauteiloberflächen gezielt andere Eigenschaften erhalten sollen als der Grundwerkstoff. Typische Anwendungsfälle sind Schutzschichten auf Wellen, Walzen, Lagersitzen, Zylindern, Turbinenkomponenten oder Reparaturbeschichtungen an verschlissenen Bereichen. Auch bei grossen oder geometrisch anspruchsvollen Werkstücken ist das Verfahren relevant, weil die Funktionsschicht nur dort aufgebracht wird, wo sie benötigt wird. In der Praxis werden solche Anlagen vor allem dann gewählt, wenn mechanische Belastung, Korrosionsangriff oder hohe Temperaturbeanspruchung an der Oberfläche getrennt vom Kernwerkstoff betrachtet werden.

Verfahrensarten und Anlagenausprägungen

Unter thermische Beschichtungsanlagen fallen unterschiedliche technische Konzepte, etwa für Flammspritzen, Lichtbogenspritzen, Plasmaspritzen oder Hochgeschwindigkeitsverfahren. Die Ausführung reicht von manuellen Systemen für Einzelteile bis zu automatisierten Anlagen mit Robotik, Dreh- und Linearachsen, Kabinen, Pulverversorgung und Prozessüberwachung. Relevant sind ausserdem die Handhabung des Beschichtungswerkstoffs, die Reproduzierbarkeit der Parameter sowie der Umgang mit Staub, Wärme und Spritznebel. Die Auswahl der Anlagenausprägung richtet sich nach Schichtwerkstoff, Bauteilgeometrie, Stückzahl und den geforderten Schichteigenschaften.

Abgrenzung zu verwandten Maschinen und Verfahren

Innerhalb der Kategorie Sonstige Bearbeitungsverfahren gehören thermische Beschichtungsanlagen zu den Maschinen für das funktionelle Aufbringen von Oberflächenschichten. Sie unterscheiden sich von Hartstoffbeschichtungs-Anlagen dadurch, dass dort oft andere Beschichtungsprinzipien und sehr dünne Schichtsysteme im Vordergrund stehen. Gegenüber allgemeiner Oberflächenbearbeitung zielt die thermische Beschichtung nicht primär auf Reinigen, Glätten oder Strukturieren, sondern auf den gezielten Schichtaufbau. Von automatisch arbeitenden Spritzpistolen grenzt sich die Leistung dadurch ab, dass hier die komplette Prozessanlage für thermische Spritzverfahren gemeint ist und nicht nur das Applikationsgerät.