Schutz vor starker Reibung und Haftung
Herkömmliche Schmieröle können nicht verwendet werden, um die Haftung von Komponenten zu verhindern. Obwohl Verfahren des thermischen Spritzens zur Herstellung verschleißbeständiger Beschichtungen Anwendung finden, sind maßgeschneiderte Beschichtungen, die Flüssigschmierstoffe enthalten, kommerziell nicht verfügbar. Die Tribologie ermöglicht der Industrie Lösungen für dieses schwerwiegende ingenieurtechnische Problem. Hierbei handelt es sich um einen Zweig des Maschinenbaus, der sich auf die Wissenschaft und die Technik interagierender Oberflächen, die in relativer Bewegung zueinander stehen, fokussiert. Hierzu gehört die Untersuchung und Anwendung der Prinzipien der Reibung, der Schmierung und des Verschleißes. Das SEFUCO-Projekt ("High Performance Self-Lubricated Multifunctional Coating for Demanding Industrial Applications") machte sich daran, einen Weg zu finden, die verlässliche Funktion der selbstschmierenden verschleißbeständigen Beschichtungen wichtiger Komponenten sicherzustellen. Das EU-finanzierte Projekt arbeitete auf den Technologiebereichen der Pulverherstellung, dem thermischen Spritzen und der Tribologie. Fortschritte in diesen Bereichen zielen auch darauf ab, Schutz bezüglich einer Exposition gegenüber gefährlichen Abfallstoffen zu bieten, dies kann sich als Folge eines chemischen Lecks hervorgerufen durch Haftung und Reibprobleme ereignen. Die Projektpartner hatten zum Ziel, die Herstellungsverfahren für die Produktion neuer Pulver zu modernisieren, um zu optimalen Pulverstrukturen und neuen Pulverzusammensetzungen für das thermische Spritzen zu gelangen. Das thermische Spritzen ist ein Beschichtungsprozess, bei dem geschmolzenes Material auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Die Bestimmung der Schichtqualität erfolgt in der Regel durch eine Messung der Haftungsstärke, der Porosität, des Oxidgehalts und der Oberflächenrauigkeit. Die Herstellung beginnt mit der Verarbeitung des Beschichtungsmaterials. Die Forschungsgemeinschaft stellte die Materialzusammensetzungen gemäß den untersuchten Anwendungen ein und begann mit der Herstellung der Pulver sowie mit der Optimierung der Verarbeitungsparameter der Pulver, um für die beim Spritzen verwendeten Pulver eine geeignete Qualität zu erzielen. Sobald eine ausreichende Pulverqualität erreicht werden konnte, wurden mit den Produkten Tests zum thermischen Spritzen durchgeführt, die Teammitglieder begannen dann mit der Optimierung des Beschichtungsprozesses. Hierzu gehörte das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, insbesondere mit Pulvern, die Festschmierstoffe enthalten. Dies ermöglichte die Anpassung an verschiedene Anwendungsumgebungen. Tribologische Tests wurden durchgeführt, um die tribologischen Eigenschaften, die Verschleißeigenschaften sowie die Korrosionseigenschaften der Schichten, die Festschmierstoffe enthalten, zu bestimmen. Eine wichtige Errungenschaft bei der Verarbeitung der Pulver war die erfolgreiche Herstellung von Pulvern mit guten Fließeigenschaften für das thermische Spritzen. Das thermische Spritzen mit den entwickelten experimentellen Pulvern führte zu einer guten Schichtqualität. Die Beschichtungen wurden dort hergestellt, wo sich zusätzliche Festschmierstoffe während des Spritzens nicht zersetzten und während abrasiver Verschleißtests eine gute Leistungsfähigkeit aufwiesen. Mit den Beschichtungen erfolgten anschließend intensive tribologische Tests. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von Festschmierstoffen die Verschleißfestigkeit von Beschichtungen leicht herabsetzte. Dies wurde aufgrund der Ergebnisse einer umfangreichen Literaturrecherche erwartet. Die Mitglieder des SEFUCO-Projekts erstellten aus den Projektergebnissen etwa 23 neue verwendbare Zusammensetzungen. Umfangreicheres Wissen bezüglich der Herstellung von neuen Pulverzusammensetzungen und maßgeschneiderten Zusammensetzungen kann nun auf spezielle Anwendungen angewendet werden und die Zuverlässigkeit der Funktionalität von Komponenten optimieren.
