@misc{SchreiberWinkelmann, author = {Schreiber, Frank and Winkelmann, Ralf}, title = {Laserstrahl-Pulver-Heißdraht-Auftragschweißen mit F{\"u}lldr{\"a}hten zur Herstellung verschleißbest{\"a}ndiger Beschichtungen}, series = {DVS Congress 2019 : große Schweißtechnische Tagung : DVS Studentenkongress}, journal = {DVS Congress 2019 : große Schweißtechnische Tagung : DVS Studentenkongress}, edition = {1. Auflage}, publisher = {DVS Media GmbH}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-96144-066-5}, pages = {488 -- 494}, abstract = {Der Laserstrahl hat sich seit langem als Bearbeitungswerkzeug f{\"u}r viele Applikationen (z. B. Schneiden, Schweißen) bew{\"a}hrt. Auf dem Gebiet der Beschichtungstechnik konnte das Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA) durch den Einsatz der Diodentechnik weltweit Anwendungsbereiche erobern, die vorher dem klassischen Plasma-Pulver-Auftragschweißen (PTA) vorbehalten waren [1-2]. Industriell kommen als Schweißzusatz f{\"u}r die Herstellung von korrosions- und/oder verschleißbest{\"a}ndigen Schutzschichten vor allem pulverf{\"o}rmige Werkstoffe auf Eisen-, Nickel- und Kobaltbasis zum Einsatz. Die einstellbaren kleinen Schmelzb{\"a}der sind eine gute Basis f{\"u}r die Herstellung von Beschichtungen mit thermisch sensiblen Wolframkarbid-Hartstoffen, sogenannten Metal-Matrix-Composite-(MMC)-Schichten. Die pulverf{\"o}rmigen Matrixwerkstoffe werden in der Regel in großen Mengen gasverd{\"u}st. Modifikationen oder Sonderchargen sind nur bedingt verf{\"u}gbar bzw. sehr kostenintensiv. Der Einsatz von F{\"u}lldr{\"a}hten ist hierf{\"u}r eine wirtschaftliche Alternative. Kleinstmengen und Sonderchargen sind kurzfristig verf{\"u}gbar. Durch die zus{\"a}tzliche Zugabe an Legierungselementen mittels prozessseitiger zus{\"a}tzlicher Pulverzufuhr lassen sich maßgeschneiderte Beschichtungen herstellen. Im Rahmen dieses Beitrages wird {\"u}ber den Einsatz des einstufigen Beschichtungsverfahrens Laser-Pulver-Heißdraht-Auftragschweißen (LPHD) zum Verschleißschutz berichtet. Es werden die Prozessvarianten mit seitlicher Heißdrahtzufuhr in Kombination mit zus{\"a}tzlicher Pulverzufuhr vorgestellt. Die entwickelte Laser-Pulver-Heißdraht-Beschichtungsanlage wird beschrieben. Mittels metallografischer und tribologischer Untersuchungen wird das Beschichtungsergebnis bewertet.}, language = {de} } @misc{RogovitsWinkelmann, author = {Rogovits, Rainer and Winkelmann, Ralf}, title = {Thermoplastische Pulverlacke f{\"u}r F{\"u}geprozesse entwickelt - Punktuelle und fl{\"a}chige Verbindungen an beschichteten Bauteilen schaffen}, series = {Besser Lackieren - Netzwerk f{\"u}r industrielle Lackiertechnik}, volume = {2020}, journal = {Besser Lackieren - Netzwerk f{\"u}r industrielle Lackiertechnik}, number = {12}, issn = {1439-409X}, abstract = {In Kooperation mit der BTU Cottbus, Fachbereich Fertigungstechnik/ Tribologie, hat das Unternehmen Enviral ein Forschungsprojekt mit dem Ziel bearbeitet, eine Beschichtung zu entwickeln, die infolge der untersuchten thermo-mechanischen bzw. mechanischen F{\"u}geprozesse weder eine funktionelle noch eine optische Beeintr{\"a}chtigung erf{\"a}hrt. Die Projektbearbeitung wurde durch Mittel des BMWi unterst{\"u}tzt. Das thermische und mechanische F{\"u}gen von Bauteilen f{\"u}hrt zu einer Zerst{\"o}rung der Beschichtung im Bereich der Verbindung. Hier wird ein Nachbeschichten notwendig - eine technische Herausforderung, da optisch einwandfreie Oberfl{\"a}chen kaum garantiert werden k{\"o}nnen. Technisch und wirtschaftlich bedeutend sind diese Probleme besonders bei der Herstellung von Verbindungen an endbeschichten Bauteilen. Die Forscher haben jetzt M{\"o}glichkeiten gefunden, Bauteile mit einer Polymerbeschichtung zu f{\"u}gen, ohne die Beschichtung im Sichtbereich zu beeinflussen. Der entwickelte thermoplastische Pulverlack besitzt zus{\"a}tzlich zu den {\"u}blichen Funktionen wie Korrosionsschutz und Design die F{\"a}higkeit, Verbindungen herzustellen.}, language = {de} } @misc{SevimWinkelmann, author = {Sevim, Agah Meric and Winkelmann, Ralf}, title = {Beschichtungen mit {\"a}quimolarer Elementzusammensetzung}, series = {DVS CONGRESS - Große Schweißtechnische Tagung - DVS CAMPUS}, volume = {Band 365}, journal = {DVS CONGRESS - Große Schweißtechnische Tagung - DVS CAMPUS}, publisher = {DVS Media GmbH}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-96144-098-6}, pages = {739 -- 748}, abstract = {Die konventionelle Einteilung von Beschichtungen erfolgt nach dem f{\"u}r die Herstellung prim{\"a}r ber{\"u}cksichtigten Element. So sind beispielsweise Eisen(Fe)-, Nickel(Ni)- oder Cobalt(Co)-Basis-Beschichtungen als Verschleißschutz gegen abrasiv-erosive Belastungen bekannt. Um die gew{\"u}nschten Beschichtungs-eigenschaften zu erzielen, werden die Hauptlegierungselemente durch Zus{\"a}tze verst{\"a}rkt. F{\"u}r das Ziel, einen hohen Verschleißwiderstand zu erzeugen, werden z.B. Zus{\"a}tze zur Bildung von Karbiden, Boriden bzw. Siliziden zugegeben. In der Beschichtungstechnik bisher weniger bekannte Konfigurationen sind die Hochentropielegierungen (HEA). Es werden f{\"u}nf oder mehr Elemente zu einer {\"a}quimolaren, komplexen Legierung zusammengefasst. Das begrenzte Wissen {\"u}ber die Herstellung und die Eigenschaften derartiger Beschichtungen war Anlass daf{\"u}r, Untersuchungen durchzuf{\"u}hren. Die Herstellung geeigneter Schweißzusatzwerkstoffe und deren Verarbeitung im Plasma-Pulver-Auftragschweißprozess sind gelungen. Um die Eigenschaften der hergestellten Beschichtungen zu bewerten, erfolgten vergleichende Verschleißuntersuchungen. Als Basis dienten konventionell hergestellte, hoch Vanadium-haltige Fe-Basis-Beschichtungen. Erg{\"a}nzend zu konventionellen Verschleißpr{\"u}fungen wurden Messungen mit einem neu entwickelten Strahlverschleißpr{\"u}fstand durchgef{\"u}hrt. Mit ihm gelingt es, z.B. die praktischen Beanspruchungen an Industriemessern sehr gut zu beurteilen. Die derzeit bekannten Vor- und Nachteile der auftraggeschweißten HEA-Beschichtungen werden zusammenfassend vorgestellt.}, language = {de} } @misc{WinkelmannSchreiber, author = {Winkelmann, Ralf and Schreiber, Frank}, title = {Pulverstrahl-Plasmalichtbogen-Schweißen zur Herstellung metallischer Beschichtungen mit integrierten nicht metallischen Hartstoffen}, series = {DVS CONGRESS - Große Schweißtechnische Tagung - DVS CAMPUS}, journal = {DVS CONGRESS - Große Schweißtechnische Tagung - DVS CAMPUS}, publisher = {DVS Media GmbH}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-96144-098-6}, pages = {773 -- 784}, abstract = {Hoch verschleißbest{\"a}ndige Schichten werden bevorzugt als eine Kombination aus metallischer Matrix mit eingelagerten Hartstoffen (MMC) hergestellt. Die Hartstoffe (HS) bewirken in diesen Schichten den prim{\"a}ren Verschleißschutz. Sie werden abh{\"a}ngig von den Eigenschaften des angreifenden Abrasivs insbesondere deren Geometrie gew{\"a}hlt. Begr{\"u}ndet durch die hohe H{\"a}rte und Z{\"a}higkeit des Wolframkarbids nimmt es innerhalb der f{\"u}r die Herstellung von Beschichtungen bekannten Hartstoffe eine besondere Rolle ein. Diesen technisch sehr interessanten Eigenschaften stehen ein hohes Versorgungsrisiko sowie eine hohe {\"o}konomische Bedeutung entgegen. Die Verf{\"u}gbarkeit sowie die sehr deutlichen Preisschwankungen waren Anlass f{\"u}r {\"U}berlegungen und Untersuchungen mit dem Ziel, Alternativen zu schaffen. Die Eigenschaften H{\"a}rte und Z{\"a}higkeit k{\"o}nnen von mehreren nicht metallischen Hartstoffen erreicht werden. Diese weisen jedoch zwei wesentliche, ihrer Nutzung als Zusatzwerkstoff f{\"u}r das Auf-tragschweißen negative Eigenschaften auf: • Nicht metallische Hartstoffe sind sehr leicht und schwimmen daher auf dem Schmelzbad auf. • Der Anteil des kovalenten bzw. heteropolaren Bindungscharakters der benutzten Hartstoffe ist sehr hoch, sodass Reaktionen mit metallischen Matrices als schwierig einzusch{\"a}tzen sind. Diese Aufgaben galt es zu l{\"o}sen. Es wurde eine Technologie entwickelt, mit deren Hilfe die leichten nicht metallischen Hartstoffe in das Schmelzbad eingebracht werden und dort mit der metallischen Matrix reagieren. Dieses Verfahren wird als Pulverstrahl-Plasmalichtbogen-Schweißen bezeichnet. Die durchgef{\"u}hrten Verschleißuntersuchungen best{\"a}tigen, dass die mit nicht metallischen Hartstoffen verst{\"a}rkten MMC-Beschichtungen eine Alternative zu wolframkarbidhaltigen Beschichtungen sind.}, language = {de} }