Neue Verfahren der Oberflächenvorbehandlung zur Steigerung der Haftfestigkeit von thermisch gespritzten Schichten

Nicolaus, M.1, a; Rodriguez Diaz, M.1, b; Möhwald, K.1, c; Maier, H. J.1, d; Vogel, F.2, e; Biermann, D.2, f

1)
Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover, 30823 Garbsen
2)
Institut für Spanende Fertigung, Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, 44227 Dortmund

a) nicolaus@iw.uni-hannover.de; b) rodriguez@iw.uni-hannover.de; c) moehwald@iw.uni-hannover.de; d) maier@iw.uni-hannover.de; e) Florian.vogel@tu-dortmund.de; f) dirk.biermann@tu-dortmund.de

Kurzfassung

Als wesentliches Qualitätsmerkmal für die industrielle Einsetzbarkeit thermisch gespritzter Schichten gilt die haftfeste Substratanbindung. Zur Generierung potentieller Anbindungsstellen hat sich das Aufrauen bzw. Aktivieren der Substratoberfläche durch Strahlprozesse etabliert, was jedoch mit verfahrenstypischen Nachteilen und Einschränkungen verbunden ist. Daher wird angestrebt, das konventionelle Strahlen durch spanende Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung zu substituieren. Als etabliertes Beispiel ist in diesem Kontext die Einbringung eines Schwalbenschwanzprofils mit speziell gestalteten Schneidplatten in Aluminium-Zylinderlaufbahnen zu nennen. Aktuelle Forschungsarbeiten fokussieren daran anknüpfend die Entwicklung einer innovativen Verfahrenskombination zur Strukturierung zylindrischer Außenflächen. Die Kombination eines Rändelfräs- mit einem anschließenden Festwalzprozess stellt dabei eine äußerst effiziente Strukturierungsmethode dar, um eine formschlüssige Substratanbindung thermisch gespritzter Schichten zu realisieren. Ein entscheidender Vorteil dieses Konzeptes besteht u. a. darin, dass durchmesserunabhängig verschiedene, metallische Substratwerkstoffe in einer Aufspannung bearbeitbar sind.

Schlüsselwörter

Formschlüssige Substratanbindung, Thermisches Spritzen, Festwalzen, Rändelfräsen

Veröffentlichung

Tagungsband 14. Aachener Oberflächentechnik Kolloquium, 06. Dezember 2019, Aachen, Hrsg.: Bobzin, K., Shaker Verlag GmbH, ISBN 978-3-8440-7066-8, (2019), S. 69-79