Tagungsbeitrag

Titel Untersuchungen zum tribologischen Verhalten von thermischen Spritzschichten
Autor Andrei Manzat, Rainer Gadow
Infos zum Autor Autorenanschrift:
Universität Stuttgart
Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile Allmandring 7b, D-70569 Stuttgart
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Fax.: (0711) 685 58 309
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Inhalt Zusammenfassung
Thermische Spritzschichten werden heutzutage für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, v.a. als Verschleißschutz. Besonders im Automobilbau wird zurzeit das thermische Spritzen als Beschichtungsverfahren zur Behandlung von Zylinderlaufflächen verstärkt eingesetzt.
Thermische Spritzschichten bieten aufgrund der Werkstoffe und ihrer spezifischen Oberflächenstruktur verbesserte tribologische Eigenschaften im Vergleich zu anderen, bisher eingesetzten Technologien. So zeigt der lamellenartige Aufbau der Schichten immer einen bestimmten Anteil an offener Porosität an der Oberfläche, die Schmiermittel sehr gut aufnehmen kann und erzielt damit einen ähnlichen Effekt, wie mit einer Mikrostrukturierung der Oberflächen. Diese spezifische Porosität von thermischen Spritzschichten ergibt sich aber im Gegensatz dazu direkt aus dem Prozess und hängt von verwendeten Verfahren, den dabei eingestellten Parametern und der Werkstoffe ab.
Im Vortrag soll am Beispiel der Zylinderlaufflächenbeschichtung gezeigt werden, wie sich diese offene Porosität von verschiedenen thermischen Spritzschichten auf die tribologischen Eigenschaften auswirkt und welche Verbesserungen hinsichtlich Verschleiß und Verlustreduktion erzielbar sind.
Abstract
Thermal spray coatings can be found in many different applications, particularly for tribological systems in order to reduce wear and friction. Especially in the automotive industry, thermal spray coatings lately gained in importance as they are increasingly deployed on cylinder liner surfaces.
Thermal sprayed coatings in general provide for improved tribological properties by the materials that can be used as well as by their specific surface structure formed during coating deposition. This structure originates directly from the lamellar coating microstructure and forms open pores on the surface that can hold lubricant very well, therefore acting similar to laser microstructures. This surface structure is dependent on the thermal spray process and deployed materials as well as on the process parameters.
This paper will show examples of different thermally sprayed cylinder liner coatings and how the surface structure affects the tribology of the cylinder liner-piston ring system.
Datum 2013