Kaltgasspritzen

Beim Kaltgasspritzen handelt es sich um die neueste Entwicklung unter den Verfahren des Thermischen Spritzens. Die kinetische Energie, d.h. die Partikelgeschwindigkeit, ist hier am höchsten und die thermische Energie hat nur einen sehr geringen Einfluss, wodurch es möglich ist oxidfreie Beschichtungen an normaler Atmosphäre zu erzeugen.

Der Spritzzusatzwerkstoff wird hier mittels einem auf bis zu 1000 °C erhitzten Gasstrahl mit einem Druck von bis zu 60 bar auf Partikelgeschwindigkeiten >1.300m/s beschleunigt und als kontinuierlicher Spritzstrahl auf die zu beschichtende Oberfläche gebracht.

Die Partikelgeschwindigkeit ist für diesen Prozess der wichtigste Parameter, da sich der Partikel nur bei der für ihn idealen Geschwindigkeit kalt verformt und einen Schichtaufbau möglich macht. Jedes Metal zeichnet sich dabei durch seine „kritische Geschwindigkeit“ aus, bei der sich der Partikel beim Aufprall plastisch verformen lässt. So hat zum Beispiel Kupfer eine kritische Geschwindigkeit von ca. 570 m/s, beim Herstellen einer Schicht aus Nickel benötigt man ca. 610 m/s und bei Titan über 700 m/s. einige hochlegierte NiCr Werkstoffe erfordern dagegen bis zu 1000m/s.

Eine leichte Erwärmung der Partikel begünstigt das Verformen beim Aufprall. Die Gastemperatur und somit die Partikeltemperatur liegt dabei deutlich unterhalb der Schmelztemperatur des Beschichtungswerkstoffs, so dass ein Schmelzen der Partikel nicht stattfinden kann. Im Vergleich zu den Verfahren des thermischen Spritzens lassen sich beim Kaltgasspritzen, die mit dem Schmelzen verbundenen Nachteile, wie Oxidation und andere Phasenumwandlungen, vermeiden.

Wichtige Parameter für einen stabilen Prozess sind das verwendete Prozessgas, Spritzabstand, Pulverförderrate und im Besonderen die Art und Größe der des Beschichtungswerkstoffes.

Vorteile des Katgasspritzens

• Optimale Oberflächenqualität
• Extrem hohe Haftfestigkeit
• Außergewöhnlich dichte Schichten
• Keine Porosität
• Oxidfreie Spritzbeschichtungen
• Keine wesentlichen Änderungen der beschichteten Substrate durch thermische Einflüsse

Gase und Versorgung für das Kaltgasspritzen

Das meist eingesetzte Prozessgas ist Stickstoff und bei sehr wenigen und besonderen Anwendungen, wenn es die Wirtschaftlichkeit durch die damit verbundenen höheren Beschichtungskosten zulassen, auch Helium. Der Unterschied der beiden Gase wird bei der durch sie erreichbaren Partikelgeschwindigkeit sichtbar. Verwendet man Stickstoff erreicht man eine Beschleunigung auf 500 – 1000m/s, bei der Verwendung von Helium kommt man durch dessen geringe Dichte auf bis zu 1300m/s.

Aufbauend auf unserer Kernkompetenz als vertrauenswürdiger, zuverlässiger Industriegaseversorger bieten wir im Rahmen unseres LINSPRAY®-Programms ein komplettes Spektrum von Versorgungskonzepten. Insbesondere beim Kaltgasspritzen haben wir uns dank umfangreicher Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen als Innovationstreiber in diesem Hightech-Bereich positioniert.

Unsere Anwendungsexperten verfügen daher über die Erfahrung und das Hintergrundwissen, um die für Ihre Anwendungsanforderungen am besten geeignete Kaltgasspritzlösung zu liefern. Mit unserer hochmodernen Druckerhöhungstechnologie, der PRESUS™N10, haben wir das ideale Konzept Drücke von bis zu 100 bar bei Durchflussmengen zwischen 90 und 150 m3/h zur Verfügung zu stellen.

In Verbindung mit der Gasregeltafel, LINSPRAY®4000, stellen wir einen konstanten Durchfluss, was das Risiko von Schwankungen und damit einen negativen Einfluss auf die Beschichtungsqualität ausschließt, sicher.