Atmosphärisches Plasmaspritzen

Das atmosphärische Plasmaspritzverfahren wird zum Schutz vor Verschleiß und Korrosion sowie zur thermischen Isolierung, Reparatur und Restauration eingesetzt. Als flexibelstes aller thermischen Beschichtungsverfahren kann es, dank der enormen Vielfalt an pulverförmigen Ausgangs-Werkstoffen, wie Metallen, Legierungen, Karbiden, Keramiken und und vielen mehr, mit hohen Auftragsraten auf verschiedene Grundwerkstoffe aufgetragen werden. Dadurch kommt das atmosphärische Plasmaspritzen vor allem beim Aufbringen von Beschichtungen für thermischen Schutz, Verschleißschutz, Korrosionsschutz, Dimensionskontrolle, Ausbesserung und vieles, vieles mehr zum Einsatz.

Die wesentlichen Vorteile dieses Prozesses

Das flexibelste aller thermischen Spritzverfahren, mit genügender Energie, um jedes schmelzbare Material zu schmelzen – selbst Materialien mit hohem Schmelzpunkt wie z. B. Keramik.
Hervorragende Kontrolle der Schichtdicke sowie von Oberflächeneigenschaften, wie Porösität und Härte
Weit verbreitet in der Großserienproduktion

Typische Anwendungen

Komponenten für Gasturbinen
Textil- und Druckmaschinen
Zylinderlaufflächen für Verbrennugsmotoren
Medizinische Implantate

Prozessbeschreibung Atmosphärisches Plasmaspritzen

Zwischen einem positiv geladenen Pol (Anode) und einem negativ geladenen Pol (Kathode) wird ein Lichtbogen gezündet. Dabei wird das strömende Prozessgas ionisiert und somit in Plasma umgewandelt. Das pulverförmige Ausgangsmaterial wird in den Plasmastrahl injiziert, geschmolzen und auf die Werkstückoberfläche geschleudert.

Zusätzlich zu den konventionellen atmosphärischen Plasmabrennern hat Oerlikon Metco Pionierarbeit bezüglich Plasmabrennern mit kaskadierter Düsentechnologie geleistet. Plasmabrenner mit kaskadierter Düsentechnologie verlängern und stabilisieren den Lichtbogen zwischen Anode und Kathode, was zu einem stabileren Plasmastrahl führt. Dies führt zu einem energiereicheren Plasma, welches zu erhöhter Spritzleistung führt (Produkt aus Auftragseffizienz und Pulverförderrate). Die daraus resultierenden Beschichtungen sind zuverlässiger und können schneller aufgebracht werden.

Verfahrensgrundlagen

Wärmequelle: Lichtbogen
Ausgangsmaterial: Pulver (Keramiken, Metalle, Legierungen, Gemische, Karbide und andere)
Plasmatemperatur: ca. 16.000 °C (28.800 °F)
Partikelgeschwindigkeit: bis zu 450 m/s (1 500 ft/s)
Auftragsrate: 4 bis 8 kg/h (9 bis 18 lb/h)