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Thermisches Spritzen ist eine kosteneffiziente Methode zum Aufbringen von Beschichtungen, mit denen sich Oberflächeneigenschaften verbessern lassen. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet thermisch das Erwärmen eines Ausgangsmaterials, meist in Pulver- oder Drahtform, auf einen geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Zustand. Das Ausgangsmaterial wird in einem Gas- oder Druckluftstrom mitgerissen und aufgebracht, um so auf einem Substrat eine Oberflächenstruktur zu erzeugen.

Der Werkstoff für das Ausgangsmaterial kann aus einem einzelnen metallischen Element bestehen, in der Regel handelt es sich jedoch um eine Legierung, einen Verbundwerkstoff, eine Keramik, ein Karbid oder ein Gemisch, aus denen sich eine Oberfläche mit physikalischen Eigenschaften ergibt, die nur durch thermisches Spritzen erreicht werden können. Thermisches Spritzen umfasst eine ganze Reihe von Verfahren, wobei jedes Verfahren für sich gesehen einzigartige Möglichkeiten für die erzeugten Oberflächen bietet.

Oerlikon Metco unterstützt aktiv alle gängigen Verfahren für thermisches Spritzen und bieten Optionen für Ihre Oberflächenbehandlungen sowie weitere Anforderungen in Bezug auf Volumina, Bauteilgeometrien, Umweltaspekte und Portabilität. Mit dem thermischen Spritzen hat Oerlikon Metco seit 1933 Anwendungstechnologien entwickelt und vermarktet, um Beschichtungen aufzubringen, die die schwierigsten Oberflächenherausforderungen unserer Kunden lösen.

Das Pulverflammspritzen eignet sich für die Wartung, Reparatur und Restaurierung von Maschinenteilen ebenso wie für Einlaufschichten bei Anwendungen in der Spielkontrolle. Das Verfahren selbst ist relativ flexibel und kann zum Auftragen von Metallen, Legierungen, Karbiden, Polymeren und sogar einigen Keramikpulvern verwendet werden. 

Die wesentlichen Vorteile dieses Prozesses 
  • Investitionskosten für die Ausrüstung können gering gehalten werden
  • Größere Flexibilität bei der Wahl der Ausgangsmaterialien im Vergleich zum Drahtflammspritzen
  • Schichten können auf das Endmaß und entsprechender auf die gewünschte Oberflächengüte bearbeitet werden
Typische Anwendungen 
  • Kurbelwellen
  • Kolbenstangen
  • Gasturbinengehäuse zur Spielkontrolle
  • Wiederherstellung von Maßhaltigkeit an verschlissenen oder falsch bearbeiteten Teilen
Prozessbeschreibung

Das pulverförmige Ausgangsmaterial wird kontinuierlich einer Brenngas-Sauerstoffflamme zugeführt und durch die Verbrennungswärme geschmolzen. Bei den meisten Pulverflammspritz-Systemen wird das Pulver mittels Trägergas in die Spritzpistole gefördert. Mit dem Gasgemisch werden die geschmolzenen Partikel auf die vorbereitete Werkstückoberfläche geschleudert, wo sie sich schnell zu einer Schicht verfestigen.  

Verfahrensgrundlagen
  • Wärmequelle: Verbrennung
  • Material: Pulver (Metalle, Legierungen, Metallgemische oder Keramiken) 
  • Flammentemperatur: max. 3.100 °C (5.600 °F)
  • Partikelgeschwindigkeit: bis zu 50 m/s (165 ft/s)
  • Auftragsrate: 35 bis 150 g/min (4,5 bis 20 lb/h)

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