Prozesstechnik und Simulation des Hochgeschwindigkeitssuspensionsflammspritzens

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung des Hochgeschwindigkeitssuspensionsflammspritzens hin zu einem stabilen und robusten industrietauglichen Prozess. Entsprechend zielt der Ansatz der Arbeit darauf, das Verständnis der komplexen Abläufe im Spritzprozess zu verbessern und daraus geeignete Anpassungen des Prozesses zu entwickeln. Durch eine Untersuchung der Einflussfaktoren im Prozess (Injektor, Brennkammer, Suspension) wird ihre Auswirkung auf die Beschichtung und die Prozessstabilität herausgearbeitet. Die Arbeit gliedert sich in drei wesentliche Teile: Durch numerische Simulationen wird der Einfluss der Düsengeometrie auf die Gasströmungen und Temperaturverteilung innerhalb der Brennerdüse untersucht, insbesondere inwieweit Strömungsvektoren und Verweildauern einen Einfluss auf Ablagerungen von Beschichtungsmaterial innerhalb der Brennkammer haben können. Injektorkomponenten werden in Hinsicht auf Stabilisierung des Prozesses und eine verbesserte Handhabung durch einen modularen Aufbau hin optimiert. Abschließend werden die Auswirkungen dieser Änderungen am Modellsystem der Al2O3/ZrO2-Mischoxidschichten erprobt.