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Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik
Thermisches Beschichten

Abteilung Thermisches Beschichten

Bild Uebersicht Abteilung Thermisches Beschichten

Willkommen im Bereich der Abteilung Thermisches Beschichten.

Unsere Abteilung beschäftigt sich mit der ganzheitlichen Entwicklung von Beschichtungslösungen unter Verwendung unterschiedlicher thermischer Beschichtungsverfahren. Neben der Funktionalisierung von Oberflächen, stehen die Prozessanalytik und die Entwicklung anwendungsspezifisch angepasster Legierungen und Pulverwerkstoffe im Fokus unserer Forschungsarbeiten.

Unser Portfolio umfasst mit dem Pulver- und Drahtflammspritzen, dem Lichtbogenspritzen über das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) bis zum Atmosphärischen Plasmaspritzen (APS) und Kaltgasspritzen (CGS) alle wichtigen thermischen Spritzverfahren. Eine Lasercladding-Anlage erweitert unser Spektrum um randschichtumschmelzende Beschichtungsverfahren. Darüber hinaus verfügen wir über eine hochmoderne Laboranlage für die Herstellung metallischer und intermediärer Pulver mittels Ultraschallzerstäubung, wodurch Legierungen in kleinen, aber systematisch variierbaren Pulverchargen erzeugt werden können. Zusätzlich steht uns mit dem Hochenergiekugelmahlen ein flexibler Prozess zur Verfügung, der es uns erlaubt, mechanisch legierte Pulver herzustellen und legierungstechnisch zu optimieren. Für die Substratvorbereitung stehen uns verschiedene Prozesse zur Verfügung, wobei auch die Oberflächenstrukturierung einen Forschungsgegenstand darstellt. Neben unserer langjährigen Erfahrung im Bereich des Thermischen Spritzens können wir auf eine umfangreiche Ausstattung zur detaillierten Charakterisierung der Eigenschaftsprofile thermisch gespritzter Schichten zurückgreifen. Dazu gehören eine ausführliche Mikrostrukturanalyse u.a. mittels REM, EDX, XRD, GDOES sowie zahlreiche Versuchsstände zur Verschleiß- und Korrosionsprüfung und Haftzugprüfung.

Werkstoffseitig umfasst unsere Forschung die Applikation von metallischen, keramischen und Verbundpulvern auf den unterschiedlichsten Substratmaterialien (Metalle, Keramiken, Polymere, Gläser, organische Naturstoffe wie z.B. Hölzer, Komposite etc.).

Unter den an der oberen Kante dieses Bildschirmbereichs dargestellten Reitern finden Sie genauere Ausführungen zu unseren Forschungsleistungen, den angebotenen Dienstleistungen und der umfangreichen geräte- und methodentechnischen Ausstattung unserer Abteilung.

Haben Sie darüber hinaus Fragen, oder können wir Sie in Ihren Aufgaben unterstützen? Dann sprechen Sie uns einfach unter unten stehender Telefonnummer oder E-Mailadresse an.

Wir freuen uns auf eine Zusammenarbeit!

Die Forschungsaktivitäten der Abteilung Thermisches Beschichten stellen ein breites Spektrum aktueller Fragestellungen dar und umfassen sowohl Grundlagenforschung als auch stark anwendungsorientierte Forschung mit industriellen Partnern. Dabei bildet unsere gute nationale und internationale Vernetzung und langjährige Erfahrung im Bereich des Thermischen Beschichtens die Grundlage für die erfolgreiche Bearbeitung innovativer Projekte.

Unsere Forschung verfolgt zudem einen ganzheitlichen Ansatz, bei dem wir ausgehend von der Legierungsentwicklung der Pulverwerkstoffe, einer detaillierten Prozessanalytik und der ausführlichen Charakterisierung der Beschichtung hinsichtlich Mikrostruktur und Eigenschaftsprofil die wichtigsten Aspekte des Thermischen Spritzens betrachten.

Im Folgenden finden Sie unsere aktuellen und kürzlich abgeschlossenen Forschungsvorhaben.

Gern beraten oder unterstützen wir Sie mit unserer Expertise bei der Lösung Ihrer Aufgaben.
Sprechen Sie uns einfach an!

Fördermittelgeber:

Aif ZIM

Projektpartner:

plasotec GmbH
BorTec SMT GmbH & Co. KG

Laufzeit:

01.04.2022 – 31.01.2024

Kurzdarstellung

Infolge der vielseitigen produktionstechnischen Möglichkeiten additiver Fertigungsverfahren hinsichtlich Gestaltungs- und Designfreiheit steigt deren Marktrelevanz zunehmend an. Jedoch weisen additiv gefertigte Bauteile prozessbedingt häufig eine vergleichsweise hohe Rauheit auf, durch die das gesamte Potenzial der additiven Fertigungsverfahren zumeist nicht ausgenutzt werden kann, da die Nachbearbeitung integrierter Kühlkanäle, kleiner Bohrungen, etc. zur Verringerung der Rauheit mit einem hohen Aufwand verbunden ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Prozesskette zur Oberflächenkonditionierung additiv gefertigter (SLM) Bauteile aus 17-4 PH durch Plasmapolieren und Niedertemperaturrandschichthärten. Als zentrale Forschungsfragen werden hierbei die Möglichkeiten und Grenzen des Plasmapolierens zur Reduzierung der Rauheit in schwer erreichbaren Bereichen (z. B. Mantelfläche kleiner Bohrungen) sowie die Auswirkung der prozessbedingten Mikrostruktur und des Plasmapolierens auf eine nachgelagerte Niedertemperaturrandschichthärtung untersucht. Mit Hilfe der Randschichthärtung wird das Ziel verfolgt, durch interstitielle Einlagerung von Kohlenstoff und Stickstoff im Randbereich die Verschleißbeständigkeit zu erhöhen, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen. Innerhalb des Projekts wird zudem der Einfluss der verwendeten Pulverfraktion auf die Mikrostruktur und das Eigenschaftsprofil SLM-gefertigter Bauteile betrachtet.

Projektskitze Verfahrensentwicklung zur Oberflächenkonditionierung additiv gefertigter Bauteile

Fördermittelgeber:

AiF IGF

Projektpartner:

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)

Laufzeit:

01.08.2022 – 31.01.2025

Kurzdarstellung

Wolframcarbid-Kobalt (WC-Co) Hartmetallschichten dominieren seit vielen Jahren als Verschleißschutzschichten in zahlreichen Anwendungsgebieten. Die extrem hohe Leistungsfähigkeit der Schichten basiert auf der nahezu perfekten Wechselwirkung zwischen hartem Wolframcarbid und duktiler Kobaltmatrix. In den vergangenen Jahren intensivieren sich jedoch die Bestrebungen zur Substitution dieses dominierenden Schichtsystems, da die zukünftige Verwendung von Kobalt aufgrund der kanzerogenen Wirkung (REACH-Verordnung) und Wolfram durch die Einordnung der EU als „critical raw material“ (CRM) eingeschränkt werden könnte. Zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit ist die Entwicklung alternativer Schichtsysteme erforderlich. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird daher die Leistungsfähigkeit niobcarbidbasierter, kobaltfreier Hartmetallschichten untersucht. Niobcarbid weist dabei einige vielversprechende Eigenschaften auf. Hierzu zählen hohe Härte, gute Oxidationsbeständigkeit und verbesserte Wechselwirkungen mit kobaltfreien Bindern (z. B. Fe-basiert) im Vergleich zu WC. Innerhalb des Projektes werden mehrere experimentelle Pulverwerkstoffe durch Agglomerieren und Sintern hergestellt und mittels Hochgeschwindigkeitsflammspritzen und Laserauftragschweißen verarbeitet. Durch Anpassung des Pulverwerkstoffs und der Verarbeitungsprozesse wird die Applikation qualitativ hochwertiger NbC-basierter Hartmetallschichten angestrebt, deren Eigenschaftsprofil abschließend ausführlich charakterisiert und mit industriell eingesetzten Referenzsystemen (WC-Co, Cr3C2-NiCr, (Ti,Mo)(C,N)) verglichen wird.

Fördermittelgeber:

AiF ZIM

Projektpartner:

KVT Kurlbaum AG

Laufzeit:

01.06.2023 – 31.05.2025

Kurzdarstellung

Selbstfließende Legierungen sind ein bewährter Beschichtungswerkstoff für Anwendungen bei komplexen Beanspruchungsprofilen. Durch das Umschmelzen der thermischen Spritzschicht bildet sich eine mediendichte und festhaftende Schicht aus. Im Bereich des Armaturenbaus sind umgeschmolzene Nickelbasislegierungen etablierte metallische Dichtsysteme. Eine Reduzierung der Reibverluste in Dichtsystemen steigert die Kosten- und Energieeffizienz maßgeblich. Gegenwärtig werden zusätzlich reibungsreduzierende diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC) auf die umgeschmolzene metallische Oberfläche aufgebracht. Eine vielversprechende Alternative zu dem beschriebenen Schichtverbund stellen in die Schicht eingebrachte Festschmierstoffe dar. Ziel aktueller FuE Aktivitäten ist die Entwicklung einer selbstfließenden Legierung mit strukturell eingebundenen Festschmierstoffen sowie deren prozesstechnische Verarbeitung im thermischen Spritzprozess.

Projektskitze Entwicklung Festschmierstoff-modifizierter selbstfließender Legierungen zur Reibwertreduzierung von Armaturen

Fördermittelgeber:

SAB (M-era.Net)

Projektpartner:

Wroclaw University of Science and Technology (Polen)
Amazemet Sp.z o.o (Polen)
HS Technik Beschichtungstechnologien GesmbH (Österreich)
Iskenderun Technical University (Türkei)

Laufzeit:

01.06.2023 – 31.05.2026

Kurzdarstellung

Mit innovativen Werkstoff- und Fertigungskonzepten lassen sich die oft widersprüchlichen Anforderungen an Verarbeitungs- und Funktionseigenschaften erfüllen. Austenitische Hochmanganstähle (HMnS) bieten ein großes, bisher ungenutztes Anwendungspotenzial im Bereich der Oberflächentechnik. Sie zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Kaltverfestigung bei Schlag- und Stoßbelastungen aus, wodurch Anwendungen mit überlagerter tribologischer Beanspruchung ermöglicht werden. Die Herstellung der pulverförmigen Ausgangswerkstoffe durch Gasverdüsung und deren Verarbeitung mit modernen Beschichtungstechnologien wie HVOF und HS-LMD gewährleisten eine hohe Werkstoffqualität des Schichtsystems. Die mechanische Nachbearbeitung ermöglicht die Einstellung des Eigenschaftsprofils im Hinblick auf das tribologische Beanspruchungsprofil. Eine Prozesskombination zwischen thermischen Beschichtungstechnologien und der Veredelung von HMnS-Schichtsystemen ermöglicht somit eine Oberflächenfunktionalisierung mit Abstufung der Schichteigenschaften durch Kaltverfestigung. IronWorkCoat zielt auf nachhaltige Beschichtungslösungen für Anwendungen mit überlagerter tribologischer Beanspruchung.

Querschliff einer diamantgeglätteten und Beraha II geätzten X120Mn12 LMD Schicht

Querschliff einer diamantgeglätteten und Beraha II geätzten X120Mn12 LMD Schicht

Projektpartner:

Professur Mikrofertigungstechnik (TUC)

Laufzeit:

01.07.2022 – 30.06.2024

Kurzdarstellung

Metall–Thermoplast–Verbunde besitzen ein hohes Potenzial für Leichtbauanwendungen aufgrund einer hohen spezifischen Festigkeit und Schadenstoleranz. Eine etablierte Fertigungstechnologie besteht im thermischen Fügen. Die interlaminare Festigkeit des Verbundes wird dabei im Wesentlichen über mechanische Verklammerung eingestellt, da die Werkstoffe ein stofflich divergentes Eigenschaftsprofil aufweisen. Ziel des Projektes ist die Erforschung des Zusammenhangs zwischen der Oberflächenfeingestalt des metallischen Fügepartners und der interlaminaren Festigkeit im Verbund mit dem Polymerpartner. Die Charakterisierung der strukturierten Oberflächen erfolgt dabei durch Annäherung an fraktale Geometrie durch die Bestimmung der fraktalen Dimension. Dieser skalenunabhängige mathematische Wert soll mit der interlaminaren Festigkeit bei Aluminium EN AW6082 gefügt mit Polyamid 6 (Glasfaserverstärkung 30 %) korreliert werden. Darauf aufbauend soll gemeinsam mit dem Projektpartner, der Professur Mikrofertigungstechnik, eine ultraschallunterstützte, spanende Mikrobearbeitungstechnologie entwickelt werden, mit der die metallischen Komponenten strukturiert und die interlaminare Festigkeit im Verbund definiert eingestellt werden sollen.

Bestimmung der Fraktalen Dimension an laserstrukturiertem Aluminium

Fördermittelgeber:

DFG

Projektpartner:

Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme (IKTS)

Laufzeit:

01.03.2023 – 28.02.2026

Kurzdarstellung

Ziel des Vorhabens ist die Erforschung der werkstoff- und technologiebedingten Einflussgrößen auf die komplexen Reaktionsprozesse in Mehrkomponenten-Schichtwerkstoffen im Modellsystem Al2O3-Cr2O3-TiO2, um zielgerichtet einphasige Schichten mit homogener Mikrostruktur für hochbeanspruchbare Bauteile (z.B. elektrische Isolationsschichten in Kugellagern oder Heizschichtsysteme bei gleichzeitig überlagerter tribologischer und/oder korrosiver Beanspruchung) zu erzeugen. Hierfür werden sowohl die Bildung und Stabilität neuartiger, ternärer Phasen (Mischkristalle wie α-(Al,Cr,Ti)2O3) unter den Bedingungen der spritztechnischen Verarbeitung als auch deren Eigenschaftsprofil detailliert erforscht. Mit Hilfe experimenteller Pulverwerkstoffe, die sich hinsichtlich ihrer Phasenzusammensetzung unterscheiden (Pulvermischungen, eigens entwickelte ein- und mehrphasige a&s Pulverwerkstoffe) und der Variation wichtiger Einflussgrößen des spritztechnischen Verarbeitungsprozesses (Fokus APS) werden fundierte Erkenntnisse über den Reaktionsort und die mechanismen derartiger Mehrkomponenten-Pulverwerkstoffe gewonnen. Darüber hinaus werden Nachbehandlungsroutinen (Wärmebehandlung, Laserumschmelzen) entwickelt, um mehrphasige Schichten, wie sie bei der Verarbeitung grober Pulvermischungen (kostengünstig, hohe Flexibilität) zu erwarten sind, nachträglich zu homogenisieren. Ternäre Phasen aus dem betrachteten Modellsystem weisen dabei ein hohes Potenzial auf, die Leistungsfähigkeit bekannter Beschichtungslösungen zu übertreffen.

Fördermittelgeber:

AiF IGF

Projektpartner:

Professur Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde (TUC)
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU)

Laufzeit:

01.08.2023 – 31.07.2025

Kurzdarstellung

Im Projekt soll eine serientaugliche Prozesskette zur Herstellung von beschichteten C/C-Werkstoffen entwickelt werden. Als Grundlage dafür dient das Fertigungsverfahren Pultrusion, mit welchem kostengünstige Grünkörper für die anschließende Pyrolyse zur Erzeugung von C/C Materialien zur Verfügung gestellt werden sollen. Neben der Qualifizierung von PF-Harzen für die Pultrusion liegt der Fokus im Projekt vor allem in der gezielten Fertigung von gradierten multiaxialverstärkten Profilstrukturen mit siliziumreicher Oberfläche und siliziumarmem Kern. Dieser innovative Ansatz soll während der Pyrolyse die Porengröße und anzahl an der C/C-Oberfläche durch die Ausbildung von Siliziumcarbid (SiC) positiv beeinflussen, um im finalen Schritt mittels Thermischen Spritzens eine gut haftende, keramische Schutzschicht zu applizieren. Das Projekt adressiert damit zahlreiche aktuelle Hemmnisse, die eine breitere Anwendung von C/C-Werkstoffen verhindern, wobei sich die Forschungsarbeiten am WOT auf die Applikation und das Eigenschaftsprofil der thermisch gespritzten Schicht konzentrieren. Am Beispiel von C/C Chargiergestellen, die zur Wärmebehandlung bereits verwendet werden, wird dies deutlich. Durch das innovative Fertigungsverfahren der Pultrusion entfällt der Zuschnitt aus plattenförmigen Halbzeugen. Neben Aspekten der Ressourceneffizienz wird so die Beschädigung von lasttragenden Fasern infolge trennender Fertigungsverfahren vermieden. Die thermisch gespritzte Schicht schützt die C/C-Werkstoffe vor einer Reihe von Umgebungseinflüssen. Als mechanische Barriere wird die Aufnahme von Fremdstoffen (z.B. Ölen) in die oft offene Porenstruktur von C/C Werkstoffen reduziert. Des Weiteren dient die thermisch gespritzte Schicht als Diffusionsbarriere für Kohlenstoff, verringert die Oxidationsanfälligkeit bei hohen Temperaturen und schützt das Substrat vor abrasiven Verschleiß.

Entwicklung großserienfähiger Fertigungsverfahren zur Herstellung keramischer oxidationsgeschützter Pultrusionsprofile für Hochtemperaturanwendungen

Fördermittelgeber:

SAB (M-era.Net)

Projektpartner:

National Institute of RD for Optoelectronics (Rumänien)
Palacky University Olomouc (Tschechische Republik)
DRUGON International SRL (Rumänien)

Laufzeit:

01.06.2022 – 31.05.2025

Kurzdarstellung

Die Erhöhung der Lebensdauer von Funktionsoberflächen bildet die Grundlage eines verantwortungsvollen Umgangs mit den vorhandenen natürlichen Ressourcen. Dies gilt insbesondere für Schutzbeschichtungen, die bei Bearbeitungs- und Schneidanwendungen eingesetzt werden. Das Projektziel ist die Entwicklung neuartiger superharter Schutzschichten für Holzschneide- und -bearbeitungswerkzeuge. Um unter punktueller Krafteinwirkung ein sprödes Versagen der Dünnschichten zu verhindern, werden verschiedene Möglichkeiten der Oberflächenfunktionalisierung erforscht. Neben thermochemischen Prozessen zur Randschichthärtung werden mechanische Prozesse zur Kaltverfestigung betrachtet. Die Verknüpfung beider Oberflächentechnologien erlaubt die Entwicklung hierarchischer Nano-/Mikrobeschichtungen. Der Einsatz der neuen Generation von Schneidwerkzeugen zielt darauf ab, den Energieverbrauch und die Betriebskosten zu senken und die Einsatzgrenzen zu erweitern.

Surface HARDening and highly wear-resistant nanocomposite COATtings for woodworking tools

Aktuelle Veröffentlichungen

  1. Saborowski, E.; Steinert, P.; Lindner, T.; Schubert, A.; Lampke, T.
    Pin-Shaped Surface Structures Generated by Laser Single Pulse Drilling for High-Strength Interfaces in Thermally Joined Polymer–Metal Hybrids
    (https://doi.org/10.3390/ma16020687)
  2. Lindner, T.; Preuß, B.; Löbel, M.; Rymer, L.-M.; Grimm, M.; Schwarz, H.; Seyller, T.; Lampke, T.
    Non-Metallic Alloying Constituents to Develop a Wear-Resistant CrFeNi-BSiC High-Entropy Alloy for Surface Protective Coatings by Thermal Spraying and High-Speed Laser Metal Deposition
    (https://doi.org/10.3390/coatings13020291)
  3. Rymer, L.-M.; Lindner, T.; Lampke, T.
    Nb and Mo Influencing the High-Temperature Wear Behavior of HVOF-Sprayed High-Entropy Alloy Coatings
    (https://doi.org/10.3390/coatings13010009)
  4. Maximilian Grimm, Susan Conze, Lutz-Michael Berger, Sven Thiele, Thomas Lindner, Thomas Lampke
    Microstructures and property profiles of atmospheric plasma sprayed (Al,Cr,Ti)2O3 solid solution coatings
    (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.129309)
  5. Aleksandra Małachowska, Ondrej Kovarik, Adam Sajbura, Pawel Sokolowski, Thomas Lindner, Mario Scholze, Miroslav Karlík, Jaroslav Čech, Thomas Lampke
    Mechanical and fatigue properties of plasma sprayed (Fe0.9Co0.1)76Mo4(P0.45C0.2B0.2Si0.15)20 and Fe56.04Co13.45Nb5.5B25 metallic glasses
    (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.129361)
  6. Delgado Arroyo, D.; Richter, T.; Schroepfer, D.; Boerner, A.; Rhode, M.; Lindner, T.; Preuß, B.; Lampke, T.
    Influence of Milling Conditions on AlxCoCrFeNiMoy Multi-Principal-Element Alloys
    (https://doi.org/10.3390/coatings13030662)
  7. Preuß, B.; Lindner, T.; Uhlig, T.; Tapia Cabrera, J.E.; Schwarz, H.; Wagner, G.; Seyller, T.; Lampke, T.
    Microstructure Evolution and Wear Resistance of the Eutectic High-Entropy Alloy Al0.3CoCrFeNiNb0.5 Produced by Laser Metal Deposition
    (https://doi.org/10.3390/coatings13030585)
  8. Rymer, L.-M.; Lindner, T.; Lampke, T.
    Enhanced high-temperature wear behavior of high-speed laser metal deposited Al0.3CrFeCoNi coatings alloyed with Nb and Mo
    (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.129832)
  9. Grimm, M.; Kutschmann, P.; Pluta, C.; Schwabe, O.; Lindner, T.; Lampke, T.
    Quasi Non-Destructive Quality Assessment of Thermally Sprayed AISI 316L Coatings Using Polarization Measurements in 3.5% NaCl Gel Electrolyte
    (https://doi.org/10.3390/coatings13071256)
  10. Preuß, B., Lindner, T., Uhlig, T., Wagner, G., Lampke, T.
    Niobium and molybdenum as alloying constituents in Al0.3CoCrFeNi to develop eutectic high-entropy alloys for HVOF spraying
    (https://doi.org/10.1007/s11666-022-01417-w)
  11. Development of CoCr0.65FeNi-BSiC as a self-fluxing high-entropy alloy for thermal spraying
    (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.130259)
  12. Forming Behavior of Additively Manufactured Al/Ti Material Compounds Produced by Cold Spraying
    (https://doi.org/10.1007/s11666-023-01699-8)

Kürzlich abgeschlossene Projekte (seit 2018)

AiF IGF Auftragschweißen und mechanische Nachbearbeitung von komplexen Legierungssystemen als neuartige Schichtwerkstoffe für tribologisch hochbeanspruchte Bauteile
AiF IGF Numerisch basierte Auslegung und Konstruktion für thermisch beschichtete, eigenspannungssensible Bauteilstrukturen auf polymerer Basis
AiF IGF Optimierung der Karbidkorngröße in WC-Co(Cr)-Schichten zur Erhöhung des Verschleißwiderstandes bei gleichzeitiger korrosiver Beanspruchung
AiF ZIM Auftragschweißen und mechanische Nachbearbeitung von komplexen Legierungssystemen als neuartige Schichtwerkstoffe für tribologisch hochbeanspruchte Bauteile
AiF ZIM Technologie- und Werkzeugentwicklung zum kombinierten Umformen und Schneiden
AiF ZIM Punktschweißen von Metall-Kunststoff-Verbunden durch induktives Erwärmen thermisch gespritzter Schichten; Punktschweißen von Metall-Kunststoff-Verbunden
AiF ZIM Verfahrensentwicklung zum Randschichtharten von thermisch gespritzten Inconel 718 Schichtsystemen durch Borieren
AiF ZIM Entwicklung eines anforderungsgerechten, auf Gelelektrolyten basierenden Korrosionsschnelltests für thermisch gespritzte Werkstoffsysteme mit mobiler Einsatzmöglichkeit
AiF ZIM Prozessentwicklung zum verbindungschichtfreien Nitrieren eisenbasierter Verschleißschutzschichten für temperaturbeanspruchte Komponenten
SAB Ternäre oxidkeramische Funktionsmaterialien und –schichten
SAB Niedrigtemperaturlöten laserstrukturierter und metallisch beschichteter Faser-Kunststoff-Verbunde
SAB Hochentropielegierungen als Beschichtungswerkstoffe für Oberflächenschutzanwendungen
DFG Beschichtungswerkstoffe aus Hochentropielegierungen für tribologisch hochbeanspruchte Oberflächen
DFG Herstellung und Umformung generativ gefertigter Al-Ti-Werkstoffverbunde
Cornet Powder production of iron-based high-performance materials for generative manufacturing processes

Das Dienstleistungsangebot der Abteilung Thermisches Beschichten umfasst neben der Applikation von thermisch gespritzten Schichten auch deren umfangreiche Charakterisierung hinsichtlich Mikrostruktur (z.B. XRD, REM, EDX) und Eigenschaftsprofil (Haftfestigkeit, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit). Ferner ist die Diagnostik thermischer Spritzprozesse sowie die Herstellung von Pulverwerkstoffen, ob durch mechanisches Legieren mittels Hochenergiekugelmahlens oder durch Ultraschallzerstäubung Teil unseres Portfolios.

Die uns dafür zur Verfügung stehende technische Ausrüstung finden Sie nach Laborbereichen geordnet unter dem entsprechenden Reiter auf dieser Seite.

Standardmäßig bieten wir die folgenden Dienstleistungen an.

Sprechen Sie uns an, wenn wir Sie in speziellen Aufgaben unterstützen sollen!

  • Konventionelle Systeme (in Koop. mit IFS) Kombispritzanlage
    • Pulverflammspritzen (PFS)
    • Drahtflammspritzen
    • Lichtbogenspritzen (AS)
    • Hochgeschwindigkeitspulverflammspritzen (HVOF)
    • Hochgeschwindigkeitsdrahtflammspritzen (HVCW)
    • Atmosphärisches Plasmaspritzen (APS)
    • Kaltgasspritzen (CGS)
  • Hochgeschwindigkeitskamera Motion Pro Y4
  • Partikeldiagnostik Oseir SprayWatch / GTV NIR-Sensor
  • Thermographiekamera Optris Xi 80
  • Hochenergiekugelmühle Zoz Simoloyer CM08-8l
  • Hochenergiekugelmühle Zoz Simoloyer CM01-2l / SiN
  • Planetenkugelmühle Fritsch Pulverisette 5
  • Ultraschallzerstäubungsanlage
  • Vakuumlichtbogenofen (Nutzung über Professur PVW)
  • Röntgenfeinstrukturanalyse mittels XRD:
    • qualitative und quantitative Phasenanalyse und Bestimmung der Gitterparameter
    • Bestimmung von Teilchengrößen und Mikroverzerrungen
    • Eigenspannungsmessung
    • Texturanalyse
    • Schichtdicken-, Rauheits- und Dichtebestimmung mittels Reflektometrie
  • simultane Durchführung von Thermogravimetrie (TG) und wahlweise Differenz-Thermo-Analyse (DTA) oder Dynamische Differenz-Kalorimetrie (DSC)
  • Thermomechanische Analyse (TMA) zur Bestimmung des Verhaltens von Werkstoffen unter mechanischer und thermischer Beanspruchung
  • mechanische Prüfung von Beschichtungen (Stirnzugversuch/Haftzugprüfung, Zugversuch, Biegeprüfung)
  • Ermüdungsprüfung von beschichteten Werkstoffen im LCF-Bereich mit servohydraulischer Prüfmaschine (zyklische Zugprüfung im Zugschwellbereich und zyklische Biegeprüfung mit allen Lastverhältnissen)
  • diverse genormte Verschleißprüfungen im Festkörperkontakt (Taber Abraser, Rubber Wheel, Miller-Test, Schwingreibverschleißtest (Ball-on-Disk, Pin-on-Disk etc.))
Mechanisches Legieren (Pulverphase) Schmelzmetallurgische Verfahren
  • Pulververdüsungsanlage
  • AMC-Gießeinrichtung
  • Lichtbogenofen (Nutzung über Professur PVW)
Sinterverfahren
  • Spark-Plasma-Sinteranlage (SPS) (Nutzung über Professur PVW)
Wärmebehandlungsöfen
  • verschiedene Muffel- und Schutzgasöfen sowie Abschreckbäder
Additive Fertigung von Polymer-/Polymerverbundwerkstoff-Bauteilen im FDM-Verfahren
Simulationssoftware
  • MatLab
  • Mathcad
  • Deform
  • Fluent
  • JMatPro
  • ABAQUS
  • ANSYS
  • MemBrain

Ansprechpartner

Thomas Lindner
Dr.-Ing.
Thomas Lindner
Funktion: Abteilungsleiter
Telefon: +49 (0)371 531 – 38287
Raum: E06.105 (alt: 3/E105)
Maximilian Grimm
M. Sc.
Maximilian Grimm
Funktion: stellv. Abteilungsleiter
Telefon: +49 (0)371 531 – 36581
Raum: E06.103 (alt: 3/E103)