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Pulverflammspritzen – Oberflächenveredlung für Ihre Bauteile

Das Pulverflammspritzen erhält – wie auch das Drahtflammspritzen – seinen Namen durch die Form des verwendeten Spritzzusatzes. Das dem Verfahren zugrunde liegende Wirkprinzip ist dem des Drahtflammspritzens ähnlich. Größter Unterschied ist, dass der Spritzzusatz in Pulverform mit einem Partikeldurchmesser von ca. 50 µm – 150 µm vorliegt. Hierdurch erhöht sich die Anzahl der als Spritzzusatz verwendbaren Legierungen, da nicht jeder Werkstoff zu einem Draht gezogen werden kann.

Flammspritzschichten mit Pulver – so funktioniert das Pulverflammspritzen

Beim Pulverflammspritzen wird Pulver durch Schwerkraft oder einen Pulverförderer radial in den Siphonblock eingebracht. Die Förderrate ist abhängig vom Schmelzpunkt des Pulvers. Der Spritzzusatz wird anschließend mit einem Brenngasgemisch erhitzt. Teilweise können die Spritzpulver aufgeschmolzen werden, teilweise reicht die zur Verfügung stehende Energie lediglich aus, um die Partikel soweit zu erhitzen, dass sie einen plastisch verformbaren Zustand annehmen.

Anschließend formt eine Düse in Verbindung mit dem kreisförmig um das expandierende Brenngas herum austretenden Sauerstoff den Spritzstrahl, der auf das Werkstück trifft.

Durch Adhäsion haften die vollständig aufgeschmolzenen Partikel an der Oberfläche. Die nicht vollständig aufgeschmolzenen Partikel müssen beim Pulverflammspritzen thermisch nachbehandelt werden. Bedingt durch ihren plastischen Zustand beim Auftreffen verdichten sich die Partikel miteinander und bilden einen schwachen Zusammenhalt.

Das anschließende Sintern bei Schmelztemperatur verursacht eine feste Verbindung durch Diffusion sowohl zwischen den Partikeln als auch zwischen Partikeln und dem Grundwerkstoff.

Zu beachten ist hierbei jedoch, dass sich daraus eine Gefügeveränderung des Grundwerkstoffes ergibt. Dies kann bei fertigen Maschinenteilen – abhängig von der Bauteilgeometrie – zu fehlerhaften Form- und Lagetoleranzen führen. Insbesondere können Bauteile mit großen Dimensionen nicht gesintert werden, da die notwendige Temperatur im Bauteil nicht erreicht werden kann, ohne das Bauteil zu zerstören. Bei der Neufertigung von Maschinenelementen wird dem entgegengewirkt, indem das Halbzeug durch Pulverflammspritzen beschichtet und gesintert wird und die endgültige Formgebung erst zuletzt stattfindet.

Profitieren auch Sie von den Vorteilen des Pulverflammspritzens

Das Pulverflammspritzen bietet folgende Vorteile:

  • Materialwahl: Pulvermetallurgisch lässt sich beim Pulverflammspritzen gegenüber dem Drahtflammspritzen eine noch größere Anzahl von Spritzzusätzen herstellen. Insbesondere harte und damit spröde Materialien wie z. B. Wolframcarbide oder Keramiken lassen sich nicht zu einem Draht ziehen.
  • Haftung: Die Diffusionsbindung der Schicht nach dem Sintern der Spritzzusätze führt zu einer höheren Haftung, als durch Adhäsionskräfte möglich ist.
  • Porosität: Beim Sintern nimmt die Porosität der Schicht ab und die Dichte zu. Folglich sind die sich ergebenden Schichten weniger porös.
  • Homogenität: Fehler in der Schicht, z. B. durch nicht aufgeschmolzene Partikel, werden durch das Sintern kompensiert. Die gesinterten Schichten sind somit homogen.