Transplantation von thermisch gespritzten Verschlei?schutzschichten auf Druckgussteile aus Leichtmetalllegierungen

摘要

Durch Schichtverbundbauweise lassen sich die Eigenschaften von Bauteiloberfl?chen mit geeigneten Schichtwerkstoffen gezielt an Anforderungen anpassen, die vom vorgesehenen Grundwerkstoff nicht oder nur eingeschr?nkt erfüllt werden k?nnen. In klassischen Prozessketten hat der thermische Spritzprozess eine unabh?ngige Stellung in der abschlie?enden Bearbeitungsphase der Bauteile. Mit dem vorgestellten Verfahren soll ein thermischer Spritzprozess unmittelbar in die Druckgussfertigung integriert werden. So wird ein Herstellungsverfahren für beschichtete Gussteile mit weitestgehend nachbearbeitungsfreien Funktionsfl?chen realisiert. Im Gegensatz zum konventionellen Beschichtungsprozess wird dabei die Schicht nicht auf das Bauteil, sondern auf die Druckgussform oder entsprechende Wechseleins?tze appliziert und bei jedem Abguss als strukturierte Funktionsfl?che auf das Bauteil übertragen. Der Transfer einer solchen Schicht von der Werkzeugoberfl?che auf das Gussteil, auch als Transplantation bezeichnet, bedingt ein enges Prozessfenster bezüglich der Schichthaftung auf der Formoberfl?che und auf dem Gussteil. Die Schichthaftung an der Werkzeugoberfl?che muss gro? genug sein, um w?hrend des Beschichtungsprozesses und der Formfüllung nicht abgel?st zu werden, jedoch gering genug, um sich beim Entformen vollst?ndig vom Werkzeug abzul?sen und zusammen mit dem Gussteil entnommen werden zu k?nnen. Im Vordergrund der vorgestellten Untersuchungen steht daher zun?chst die gezielte Einstellung der Schichthaftung durch Anpassung der fr?stechnisch hergestellten Werkzeugoberfl?che sowie die Anpassung der Schichtsysteme und Spritzparameter des Atmosph?rischen Plasmaspritzprozesses zur m?glichst pr?zisen Abformung der so eingebrachten Strukturen durch die Spritzschicht. Des Weiteren werden Untersuchungen zur Verbundbildung zwischen Gusswerkstoff und Schichtwerkstoff vorgestellt und Ergebnisse erster Gie?versuche zur Transplantation von thermisch gespritzten Schichten im Druckguss auf Aluminium- und Magnesiumlegierungen pr?sentiert.