Das Kaltgasspritzen liefert maßgeschneiderte, anforderungsgerechte Beschichtungen. Da der Oxidanteil gering ist, sind diese besonders leitfähig.
Die Fremat GmbH & Co. KG und die FNE Forschungsinstitut für NE-Metalle GmbH, Freiberg, bieten Lohnbeschichtungen und Beschichtungsentwicklungen mit dem Kaltgasspritzen (KGS) an. Das Verfahren ist eine innovative, leistungsfähige Variante des Thermischen Spritzens. Aufgrund einiger verfahrensspezifischer Besonderheiten gegenüber anderen thermischen Spritzverfahren bietet es eine Reihe an Möglichkeiten für spezielle oberflächentechnische Anwendungen. So sind maßgeschneiderte, anforderungsgerechte Beschichtungen möglich, die sich auf schmelzmetallurgischem Weg nicht realisieren lassen.
Beim KGS wird der Beschichtungswerkstoff nicht durch Zufuhr thermischer Energie aufgeschmolzen. Vielmehr verformen sich die Partikel aufgrund hoher Aufprallgeschwindigkeit stark und gehen dadurch eine feste Verbindung mit dem Grundwerkstoff ein. Dabei wird zunächst ein komprimiertes, erhitztes Gas, das Hauptgas, in einer Düse auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Dann wird der pulverförmige Beschichtungswerkstoff mit Hilfe eines Trägergases in den Hauptgasstrahl injiziert und zur Beschichtungsoberfläche hin beschleunigt. Die Partikel bilden beim Aufprall eine dichte, fest haftende Schicht, die sich unter anderem für den Korrosionsschutz aus Nickel oder Zink eignet.
Da der Oxidanteil gering ist, besitzt die Schicht eine hohe Leitfähigkeit. Dies ermöglicht etwa das Aufspritzen elektrischer Leitbahnen auf unterschiedliche Substrate oder die Herstellung von Wärmeleitschichten. Eine realisierte Anwendung ist das Aufbringen von Kupferschichten auf Aluminium-Kühlkörper als Lötgrundlage für leistungselektronische Komponenten. Darüber hinaus können verschlissene Bauteile oder Stranggusswerkzeuge aus Kupfer ausgebessert werden.
Die thermische Belastung des Spritzgutes ist gering. Somit lassen sich Nanophasen, amorphe, carbidische und quasikristalline Phasen umwandlungsfrei in die Schichten einlagern oder auch Kunststoffe verarbeiten und beschichten. Neben Metallen, Metall-Legierungen und zum Teil Keramiken können auch Mischungen aus verschiedenen Komponenten aufgebracht werden. So lassen sich beispielsweise tribologische Funktionsschichten wie Reibbeläge oder Gleitlager herstellen. re
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