Im Blickpunkt

Schweißen, Schneiden, Lasern - Jahresrückblick beim InnoProfil Auftragschichten

Die Chemnitzer Initiative hatte zum 4. Statusseminar geladen und etwa 20 Gäste sind gekommen. Unter ihnen waren auch Vertreter der Wirtschaftspartner. Der Veranstaltungsort war diesmal ein ganz besonderer: das Start-up-Gebäude auf dem Smart Systems Campus der Technischen Universität Chemnitz. Das moderne Gründerzentrum ist aus einer Initiative der Stadt, der Universität und dem Technologie Centrum Chemnitz entstanden. Es wurde erst dieses Jahr eröffnet.

Dipl.-Ing. Stefan Schuberth stellt Ergebnisse des Projekts thermisch gespritzte Verschleißschutzschichten vor.

Der Ort des Geschehens passte zur innovativen Entwicklung von Auftragschichten. Für das letzte Jahr wurde der Initiative bescheinigt, ihre Konzepte effizient entwickelt und umgesetzt zu haben. Besonders positiv wirkte sich der Chemnitzer InnoProfile-Stammtisch aus. Neben einem regen Austausch zwischen den verschiedenen Initiativen konnte auch deren Außenwirkung verstärkt werden. Des Weiteren hat das InnoProfil Auftragschichten für die Qualifizierung der Nachwuchswissenschaftler gesorgt. So wurden Diplom- und Projektarbeiten von Studenten betreut, sowie Seminare, Praktika und Vorlesungen organisiert. Schulungen für Wirtschaftspartner gehörten ebenfalls zum Weiterbildungsangebot. International kooperiert Auftragschichten mit dem "The Welding Institute" in Großbritannien und der "Escuela Superior Politecnica del Litoral" in Ecuador.

Und welche Fortschritte sind bei den verschiedenen Forschungsprojekten erzielt worden? Auch dazu gab es konkrete Einblicke auf dem Statusseminar. So berichtete Diplom-Ingenieur Danny Hösel über die Ergebnisse in der Endbearbeitung von Verschleißschutzmaterialien. Insbesondere geht es hier um die Bearbeitung von Kobaltbasislegierungen, so genannter Stellite 12, mit einer geometrisch bestimmten Schneide. Verglichen wurden gegossene und auftraggeschweißte Stellite 12. Dabei konnten besonders geeignete Schneidengeometrien für die Bearbeitung auftraggeschweißter Schichten gefunden werden. Auf dieser Grundlage soll in Zukunft das hybride Verfahren der laserstrahlunterstützten Warmzerspanung eingesetzt und Versuche mit Hartmetallen und Sonderbeschichtungen durchgeführt werden.

Ein weiteres Projekt ist das so genannte MSG-Tandem-Auftragschweißen mit Fülldrahtelektroden, bei dem zwei pulvergefüllte Drahtelektroden gleichzeitig abgeschmolzen werden. Für dieses Verfahren ist der Zusatzwerkstoff als neue Prozessgröße kombiniert worden. Dadurch konnte die Härte beeinflusst und Spannungsrissen entgegen gewirkt werden. Der Vorteil ist, dass durch die Mischung von teuren und preiswerten Zusatzwerkstoffen die Kosten reduziert werden und die Auftragleistung bei Drahtelektroden mit geringem zulässigem Schweißstrom gesteigert wird.

Plasmagaspuls in der Pulsphase beim PPA-Auftragsschweißen.

Björn John stellte seine Arbeit zur Oberflächenmodifizierung von Leichtbauwerkstoffen mittels Lasertechnik vor. Dazu hat er diverse Korrosionstests durchgeführt sowie neue Anlagen und Komponenten entwickelt. Künftig sollen weitere Belastungs- und Verschleißuntersuchungen vorgenommen werden.

Über die Erprobung und Optimierung der Parameter beim gepulsten und ungepulsten PPA-Auftragschweißen berichtete Lars Ebert. Ziel ist es, die Werkstoffeigenschaften von konventionellen und hartstoffverstärkten Hartlegierungen zu verbessern, insbesondere bei Stellit und Stellit mit Wolframschmelzkarbonat. Lars Ebert und seine Kollegen fanden heraus, dass die Wirkung von gepulsten Plasmagasvolumenströmen stark von den gewählten Parametern und den daraus folgenden Schmelzbadveränderungen abhängig ist. Es gelang ihnen, die Fördergasströme abwechselnd zu modulieren. Die Gase beeinflussen den Erstarrungsvorgang des Materials und die Verteilung der Hartstoffpartikel, die den Werkstoff vor Verschleiß schützen. Wird das Gas impulsförmig zugeführt, verteilen sich die Hartstoffe gleichmäßiger.

Beim Projekt thermisch gespritzte Verschleißschutzschichten erforschen die Wissenschaftler eisenbasierte Schichtsysteme, um teure Beschichtungswerkstoffe künftig durch günstige eisenbasierte Legierungen ersetzen zu können, beispielsweise durch hochcarbidhaltige Eisenbasislegierungen. Außerdem untersuchen sie schmiermittelfreie Reibpaarungen. Das sind Werkstoffpaarungen, die sich für trockene Gleitlager eignen. Werden geschmierte Reibpaarungen durch Gleitflächen ersetzt, die mit thermischem Spritzen hergestellt werden, können die Kosten reduziert und Verunreinigungen durch Schmierstoffe vermieden werden. Beispielsweise könnte Grauguss durch eine Molybdänspritzschicht ersetzt werden. Diese hat eine geringere Adhäsionsneigung und eine höhere Verschleißbeständigkeit.

Die Mitarbeiter des InnoProfils Auftragschichten haben also schon einige interessante Ergebnisse vorzuweisen. Und sie haben sich viel vorgenommen für das nächste Jahr. Das wollen sie mit Elan angehen, aber auch mit Humor, ganz nach dem Motto des Statusseminars: "Always look on the coated side of life!"

 

Nähere Informationen zum InnoProfil Auftragschichten stellen wir Ihnen hier zur Verfügung.

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