Thermisches Spritzen

Das Thermische Spritzen ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem ein draht- oder pulverförmiger Beschichtungswerkstoff durch Zuführung thermischer Energie an- oder aufgeschmolzen und durch eine Gasströmung in Richtung einer zu beschichtenden Bauteiloberfläche beschleunigt wird. 
Im Gegensatz zum Schweißen wird der Grundwerkstoff nicht aufgeschmolzen. Die Haftung wird hauptsächlich durch mechanische Verklammerung in Überlagerung mit induzierten Schrumpfspannungen erzielt. Zudem beeinflussen Eigenspannungen und metallurgische Wechselwirkungen sowie Diffusionsvorgänge und van-der-Waals-Kräfte die Schichthaftung. 
Damit es zu einem Formschluss zwischen Spritzpartikeln und dem Substrat kommen kann, muss das Substrat in einem vorangehenden Arbeitsschritt aufgeraut werden. Die Partikel verklammern sich dann mit den generierten Rauheitsspitzen. Das Aufrauen geschieht in der Regel mittels Sandstrahlen, kann aber auch durch Hochdruckwasserstrahlen oder mechanisch (drehen, fräsen, schleifen) erfolgen.

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Thermisches Spritzen ist eine bahnbrechende Technologie, die Verfahren zur Oberflächenbeschichtung und -sanierung in diversen Sektoren neu definiert. Dabei wird ein Material durch Hochtemperatur erhitzt, geschmolzen und auf eine Oberfläche gesprüht. Dort erstarrt es und erzeugt eine vielseitige Beschichtung mit Eigenschaften wie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie Wärmeisolierung.

Diese innovative Methode erlaubt die Applikation diverser Materialien auf eine Zieloberfläche. So entsteht eine robuste, schützende Schicht, die die Performance und Lebensdauer von Bauteilen steigert. Die Hitzequelle im thermischen Spritzen schmilzt oder erweicht das Beschichtungsmaterial, das dann via Spritzpistole aufgetragen wird.

Die Hitzequelle kann eine Flamme, ein elektrischer Lichtbogen oder ein Plasmastrahl sein, abhängig vom speziellen Spritzverfahren. Sobald die geschmolzenen oder teilschmelzenden Partikel die Oberfläche erreichen, härten sie aus und bilden eine stark haftende Schutzschicht.

Das thermische Spritzen ist sehr flexibel und kann mit verschiedenen Materialien arbeiten, zum Beispiel Metallen, Keramiken oder Kunststoffen. Diese Materialien können auf spezifische Anforderungen wie Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Wärmedämmung, elektrische Leitfähigkeit oder sogar ästhetische Verbesserungen zugeschnitten werden. 

Dank der großen Auswahl an Beschichtungsmaterialien eignet sich thermisches Spritzen für viele Anwendungen. Es wird in Branchen wie Luftfahrt, Autoindustrie, Energie und Fertigung eingesetzt.

Einer der Hauptvorteile des thermischen Spritzens ist die Fähigkeit, Beschichtungen mit außergewöhnlicher Dicke zu erzeugen. Diese Fähigkeit ermöglicht die Wiederherstellung verschlissener oder beschädigter Komponenten durch den Aufbau der Beschichtung auf ihre ursprünglichen Abmessungen. Darüber hinaus können kundenspezifische Beschichtungen mit spezifischen Dicken hergestellt werden, die verbesserte Schutz- und Leistungsmerkmale bieten.

Thermische Spritzschichten sind für ihre außergewöhnliche Haftfestigkeit und Haltbarkeit bekannt. Der schnelle Aufprall geschmolzener Partikel gewährleistet starke mechanische Haftung. Dadurch sind die Beschichtungen extrem temperatur- und umweltbeständig sowie widerstandsfähig gegen anspruchsvolle Bedingungen. Diese Schichten schützen effektiv gegen Verschleiß, Korrosion und Erosion, und erhöhen die Lebensdauer von Bauelementen.

Thermisches Spritzen ist flexibel und bietet verschiedene Methoden wie Flammspritzen, Lichtbogenspritzen, Plasmaspritzen und HVOF (Hochgeschwindigkeits-Sauerstoffspritzen).

Jede Methode hat ihre Pluspunkte. Die Wahl hängt von Dingen wie dem Material der Beschichtung, der Art des Untergrunds, der Dicke der Schicht und dem gewünschten Ergebnis ab.

Diese Vielseitigkeit ermöglicht eine präzise Steuerung des Beschichtungsprozesses und gewährleistet optimale Ergebnisse für ein breites Spektrum von Anwendungen.

Darüber hinaus können thermisch gespritzte Schichten nachbehandelt oder veredelt werden, um ihre Eigenschaften weiter zu verbessern. Zusatzbehandlungen wie Schleifen, Polieren oder Fräsen können für spezifische Oberflächen, Maßhaltigkeit oder Optik eingesetzt werden.

Die Vielfalt an Anpassungs- und Nachbehandlungsmöglichkeiten macht thermische Beschichtungen extrem flexibel für individuelle Anwendungsbedürfnisse.