Wirtschaftliche Herstellung bzw. Beschichtung von Rohren mit kleinen Durchmessern (kleiner 100 mm) durch Sprühkompaktieren unter Anwendung alternativer Zerstäubungstechniken am Beispiel von Gleitlagerwerkstoffen

Im Rahmen des Vorhabens sollen Rohre mit Innendurchmessern kleiner 100 mm unter Anwendung von alternativen Zerstäubungstechniken durch Sprühkompaktieren hergestellt bzw. beschichtet werden, um damit die Wirtschaftlichkeit des Prozesses entscheidend zu verbessern. Dabei soll eine anwendungsorientierte Legierung verwendet werden, die gießtechnisch nicht mehr erfolgreich herstellbar ist. Es wird von der Hypothese ausgegangen, dass sich der Overspray-Anteil mit alternativen Zerstäubungstechniken deutlich verringern lässt und die Ausbringung und damit die Wirtschaftlichkeit dadurch massiv zu steigern ist. Der geometrische Overspray-Anteil beim Sprühkompaktieren auf Substratrohre mit einem Durchmesser von beispielsweise 50 mm beträgt für einen Freifallzerstäuber über 30 % (s. Bild 1). Konkret wird das wirtschaftliche Ziel verfolgt, diesen Anteil auf unter 5 % zu verringern. Um den Gesamtprozess besser zu verstehen, ist eine Messung der erzeugten Partikelgrößen notwendig. Neben den wirtschaftlich relevanten Größen ist aber auch die Produktqualität von entscheidender Bedeutung. Als Qualitätsmerkmale stehen hier zunächst die Porosität sowie die Feinheit und Homogenität des Gefüges im Vordergrund. Durch diese Maßnahmen der Prozessanalyse sollen die Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern, den Kompaktierbedingungen (kinetische und thermische Auftreffbedingungen) und der Produktqualität untersucht werden, um damit ein Modell zur Optimierung der Materialqualität zu entwerfen, das eine Übertragung auf andere Werkstoffe ermöglicht.

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie/AiF
AWT-FA 22