Schnelleinstieg: Oberflächenveredelung und -funktionalisierung

Thermisches Spritzen von keramischen Suspensionen für sehr glatte Oberflächen

Keramische Beschichtungen verbessern die Oberflächenbeständigkeit und -güte von Maschinenkomponenten entscheidend. Um eine gezielte Oberflächengüte ohne Nachbearbeitungsschritte zu erreichen, haben die Fraunhofer-Institute IKTS und IWS gemeinsam das thermische Spritzen weiterentwickelt: An Stelle des Pulvers wird eine Suspension verspritzt, die sehr feine Partikel enthält. So lassen sich dünne (< 100 μm) und dichte Schichten mit sehr glatten Oberflächen herstellen und zusätzlich noch Rohstoffe einsparen. Die Schichteigenschaften werden zum einen von den Prozessparametern beim thermischen Spritzen und zum anderen von den Eigenschaften der Suspension bestimmt. Materialien mit homogenen Partikelgrößenverteilungen und hoher Reinheit sind besonders geeignet, um daraus Suspensionen für Schutzschichten herzustellen. Die Suspensionseigenschaften lassen sich unter Verwendung von elektroakustischer, rheologischer und Sedimentations-Messtechnik hinsichtlich Feststoffgehalt, Korngrößenverteilung und Viskosität für jede Anwendung individuell einstellen und optimieren. Neben den unterschiedlichen keramischen Werkstoffen wie Chrom-, Aluminium- oder Zirkonoxid können erstmals auch Hartmetalle defektfrei thermisch gespritzt werden. Außerdem erlaubt die Technik gradierte Schichtsysteme, mit denen zum Beispiel thermische und mechanische Eigenschaften kombiniert werden können.