BAUMANN PLASMA FLAME TECHNIC AG

Dieses Verfahren hat zur Herstellung von Oberflächen-Spritzschichten mit spezifischen Eigenschaften von allen thermischen Spritzverfahren die grösste Bedeutung erlangt. Als Wärme- und Energiequelle benutzt das Verfahren einen in einer Düse brennenden Lichtbogen, der einen inerten Gasstrom (Mischung aus Argon, Helium, Stickstoff oder Wasserstoff) über Ionisations- und deren Rekombinations-Reaktionen auf sehr hohe Temperaturen erhitzt, wobei Temperaturen im Plasmakern bis 20'000 °K erreicht werden. In diesem energiereichen Plasmastrahl wird der pulverförmige Schichtwerkstoff mit Hilfe eines Trägergases eingebracht. Auf dem Gebiet des Plasmaspritzens sind in den letzten Jahren verschiedene Verfahrensvarianten entwickelt worden. Sie basieren alle auf den Grundlagen des beschriebenen Verfahrens und unterscheiden sich vor allem durch die Umgebungsbedingungen (Atmosphäre APS, Vakuum VPS). Sie wurden zum Teil für bestimmte Anwendungen oder Spritzwerkstoffe entwickelt.

Übliche Detonations-Frequenzen liegen bei 5 bis 12 Hz. Dieses Verfahren, auch Flammschockspritzen genannt, beruht auf einer diskontinuierlichen Prozessführung. Es benutzt die Energie, die durch gesteuerte Detonationen aus Sauerstoff- und Gasmischungen freigesetzt wird, um Pulverpartikel zu erhitzen und zu beschleunigen. Übliche Detonations-Frequenzen liegen bei 5 bis 12 Hz. Erfolgreich hat sich diese Variante bei der Verarbeitung von Hartmetallen, hier vor allem WC-Co erwiesen.

Dieses Verfahren arbeitet sehr kostengünstig. Bei diesem Beschichtungsverfahren wird der drahtförmige Spritzzusatz mit einer Brenngas-Sauerstoff-Flamme geschmolzen und durch das Verbrennungsgas allein oder mit gleichzeitiger Unterstützung durch ein Zerstäubergas (Luft) auf die Bauteiloberfläche geschleudert. Dieses Verfahren arbeitet sehr kostengünstig. Als Beschichtung werden metallische Werkstoffe eingesetzt. Sie verbessern Verschleiss- und Korrosionsverhalten von niedrig- und unlegierten Stählen.

Dieses Verfahren stellt die preiswerteste Spritzvariante dar. Hier wird ein Draht- oder Fülldraht-Spritzzusatz in einem elektrischen Lichtbogen geschmolzen und durch ein Zerstäubergas (Luft) auf die Bauteiloberfläche geschleudert. Der elektrische Lichtbogen wird zwischen den beiden Drahtenden durch Anlegen einer Spannung und Kontaktzündung erzeugt. Dieses Verfahren stellt die preiswerteste Spritzvariante dar. Als Einschränkung gilt, dass die Spritzzusätze elektrisch leitend und in Drahtform herstellbar sein müssen.

Im Unterschied zum Drahtflammspritzen wird beim Pulverflammspritzen mit pulverförmigen Spritzzusätzen gearbeitet. Hier kommen vor allem Werkstoffe zum Einsatz, die sich in Drahtform nicht herstellen lassen. Eine Domäne dieses Verfahrens besteht in der Verarbeitung von sogenannten selbstfliessenden Legierungen. Diese Legierungstypen, vornehmlich auf Nickelbasis, enthalten Anteile von Bor und Silizium, die den Schmelzpunkt der Legierung deutlich reduzieren. Dies erlaubt einen thermischen Nachbehandlungsschritt des beschichteten Bauteils, so dass absolut dichte, schlag-, linear- und punktbelastbare Beschichtungen herstellbar sind. Bedingt durch die thermische Nachbehandlung (ca. 1100 °C) sind nicht alle Grundmaterialien mit diesem

Weiterentwicklungen der letzten Jahre geben dem Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF) neue Perspektiven. Im Unterschied zum konventionellen Flammspritzen arbeitet dieses Verfahren mit einem wassergekühlten Spritzkopf, der vor allem zu einer höheren kinetischen Energie des Spritzstrahles beiträgt. Beachtliche Erfolge wurden vor allem bei der Verwendung von Hartmetallen auf Basis von Wolframkarbid und Chromkarbid erzielt. Es können Oberflächeneigenschaften erreicht werden, die unter Umständen eine Nachbearbeitung erübrigen.