DE10103474B4

DE10103474B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils mit Beschichtungsmaterial

Info

Publication number: DE10103474B4
Application number: DE10103474A
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Prof. Dr.-Ing. Bach; Paul Dr.-Ing. Stoll; Thomas Dipl.-Ing. Krüssel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2021-01-27
Also published as: DE10103474A1

Abstract

Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils mit Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von inneren Oberflächen hohler Bauteile, wonach
– eine rotierende feste Beschichtungsmaterialbasis durch Bestrahlung bereichsweise verflüssigt wird,
– das verflüssigte Beschichtungsmaterial durch die Rotation unter Bildung von Tropfen von der Beschichtungsmaterialbasis abgelöst und in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils beschleunigt wird und
– die Tropfen unter Bildung einer Schicht aus Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche des Bauteils auftreffen und ein metallurgischer Verbund zwischen der Oberfläche des Bauteils und dem aufgetroffenen Beschichtungsmaterial entsteht, dadurch gekennzeichnet , dass die Richtung der Strahlung zur Bestrahlung größerer Bereiche der Beschichtungsmaterialbasis varüert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils mit Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von inneren Oberflächen hohler Bauteile, wonach eine rotierende feste Beschichtungsmaterialbasis durch Bestrahlung bereichsweise verflüssigt wird, wonach das verflüssigte Beschichtungsmaterial durch die Rotation unter Bildung von Tropfen von der Beschichtungsmaterialbasis abgelöst und in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils beschleunigt wird und wonach die Tropfen unter Bildung einer Schicht aus Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche des Bauteils auftreffen und ein metallurgische Verbund zwischen der Oberfläche des Bauteils und dem aufgetroffenen Beschichtungsmaterial entsteht. – Bei den zu beschichtenden Bauteilen kann es sich beispielsweise um solche aus dem Automobilbereich, wie z. B. Motorblöcke handeln. Aber auch in anderen Bereichen der Technik, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrttechnik sowie im Anlagenbau ist es häufig erforderlich, Zusatzwerkstoffschichten in Form von Wärmedämm- oder Verschleißschutzschichten dauerhaft auf Bauteile aufzubringen.

Ein bekanntes Verfahren der eingangs beschriebenen Art dient in erster Linie der Beschichtung der inneren Oberflächen von Zylinderbohrungen eines Kraftfahrzeug-Motors mit einer verschleißfesten bzw. abriebsbeständigen Metallschicht. Als Beschichtungsmaterialbasis dient ein rotierender, im Innern der Zylinderbohrung angeordneter Metallstab, der mittels Bestrahlung verflüssigt werden kann. Die Bestrahlung kann z. B. mit Laserstrahlung oder Elektronenstrahlung erfolgen. Im Wesentlichen erfolgt die Verflüssigung aber mittels einer Bogenentladung. Das bedeutet, dass die Beschichtungsmaterialbasis selbst eine der Elektroden für die Bogenentladung bildet. Als stromführendes Gas wird eine Argon-Sauerstoff-Mischung verwendet, die in der Bogenentladung ein Plasma bildet (vgl. US 5 466 906 ). Da die Beschichtungsmaterialbasis bei der Verflüssigung mittels Bogenentladung zugleich als Elektrode für die Bogenentladung dienen muss, ist dieses Verfahren auf solche Beschichtungsmaterialien beschränkt, die in ausreichendem Maße elektrisch leiten. Außerdem besteht die Gefahr, dass das Beschichtungsmaterial und damit auch die Beschichtung von den erforderlichen Prozessgasen beeinflusst wird. Schließlich ist es erforderlich, nicht nur die Beschichtungsmaterialbasis im Innern der zu beschichtenden Bauteile anzuordnen, sondern darüber hinaus muss auch ausreichend Raum für die weitere erforderliche Elektrode sowie für eine Gaszufuhr sein.

Außerdem kennt man ein Verfahren zur Erzielung von Metall/Keramikschichten auf der Innenwand von Hohlkörpern unter Verwendung des Verfahrens der Pulsed Laser Deposition (PLD). Als Beschichtungsmaterialbasis ist ein Rotationskörper aus Beschichtungsmaterial verwirklicht, der dreidimensional verfahrbar ist. Darüber hinaus ist aber auch ein Laser dreidimensional verfahrbar. Für das Verfahren der Beschichtungsmaterialbasis werden Schrittmotoren eingesetzt, die mittels Rechnersteuerung eine Bewegung in den drei Koordinatenachsen bewirken (vgl. DE 198 02 298 A1 ).

Ferner ist ein Verfahren zum Beschichten hohler Bauteile bekannt, bei welchem ein Stab aus Beschichtungsmaterial in einer Vakuumröhre rotiert. Der den Laserstrahl erzeugende Laseroszillator ist ebenso ortsfest angeordnet, wie die die Laserstrahlung führende Röhre (vgl. JP 63-290 264 A ).

Im Übrigen ist die Beschichtung von Bauteilen durch thermische Spritztechnik oder verschiedene Schweißverfahren bekannt. Auch hier lassen die geometrischen Abmessungen der einzusetzenden Geräte nur geringe Abweichungen in der Bauteilpalette zu. Einige potentielle Beschichtungsmaterialien können nicht oder nur in unzureichender Qualität verarbeitet werden. Schließlich wird mit diesen Verfahren kein schmelzmetallurgischer Verbund zwischen Zusatzstoff und dem Bauteil erreicht, so dass die Lebensdauer der aufgebrachten Schichten häufig unzureichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem sich Bauteile unterschiedlichster Geometrie und aus unterschiedlichstem Material mit verschiedensten, auch elektrisch nicht leitenden Beschichtungsmaterialen auf einfache und funktionsgerechte Weise dauerhaft beschichten lassen, wonach sich im Zuge der Bestrahlung der Beschichtungsmaterialbasis auch bei kleinem Strahldurchmesser der gesamte abzuschmelzende Bereich des Beschichtungsmaterials abdecken lässt.

Diese Aufgabe wird im Rahmen der Erfindung dadurch gelöst, dass die Richtung der Strahlung zur Bestrahlung größerer Bereiche der Beschichtungsmaterialbasis variiert, vorzugsweise periodisch moduliert wird. Im Rahmen der Erfindung verschmilzt das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise mit der Oberfläche. Die Beschichtungsmaterialbasis kann mit elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise mit Laserstrahlung bestrahlt werden. Außerdem ist eine Bestrahlung mittels Elektronenstrahlen möglich. Mit der Strahlung wird der rotierenden, festen Beschichtungsmaterialbasis die zur Verlüssigung erforderliche Energie zugeführt. Die Beschichtungsmaterialbasis ist also nicht wie bei Bogenentladungssystemen Teil eines Energiezuführungssystems. Vielmehr erfolgt die Zuführung der Energie zur Verflüssigung des Beschichtungsmaterials durch Strahlung und damit unabhängig von dem zu verflüssigenden Beschichtungsmaterial. Damit wird zunächst erreicht, dass die Auswahl von Beschichtungsmaterialien nicht länger auf solche beschränkt ist, die elektrisch leiten. Vielmehr können neben Metallen, Legierungen oder Verbundwerkstoffen auf metallischer Basis auch schmelzbare keramische Werkstoffe, deren Verbundwerkstoffe, synthetisch hergestellte Werkstoffe oder amorphe Werkstoffe wie z. B. Glas verwendet werden. Außerdem muss bei dem erfindungs gemäßen Verfahren lediglich die Beschichtungsmaterialbasis in der Nähe des zu beschichtenden Bauteils angeordnet werden, während die entsprechende Strahlungsquelle in einem vorgegebenen Abstand angeordnet werden kann. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Beschichtung unterschiedlichster Bauteile und Bauteilformen mit verschiedensten Beschichtungsmaterialien und zugleich wird eine dauerhafte Beschichtung der Bauteile erreicht. Das verflüssigte Beschichtungsmaterial wird infolge der Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungsmaterialbasis von der Beschichtungsmaterialbasis getrennt, in Tropfen zerrissen und auf die Oberfläche des Bauteils beschleunigt, das von der Beschichtungsmaterialbasis in einem vorgegebenen, fallspezifischen Abstand angeordnet ist. Die auf die Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils auftreffenden Tropfen des Beschichtungsmaterials haften am Bauteil infolge unterschiedlichster Mechanismen, insbesondere infolge metallischer Bindung im Wege einer Verschmelzung, chemischer Bindungskräfte oder dergleichen. Die Verwendung von Prozessgasen ist nicht erforderlich, so dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch unter Vakuumbedingungen gearbeitet werden kann. Prozessgase lassen nämlich eine gleichmäßige Beschichtung nicht zu. Ebenso ist aber auch der Einsatz in Gasatmosphären möglich.

Um zu gewährleisten, dass auch bei kleinem Strahldurchmesser der gesamte abzuschmelzende Bereich des Beschichtungsmaterials abgedeckt wird, wird der Strahlauftreffpunkt auf dem Bauteil variiert, vorzugsweise periodisch moduliert. Dazu kann eine entsprechende steuerbare Optik vorgesehen sein, die bei der Verwendung von Laserstrahlung im Wesentlichen aus einem oder mehreren Spiegeln oder Linsen und bei der Verwendung von Elektronenstrahlen aus einer elektro-magnetischen Optik bestehen kann. Eine besonders hohe Energiedichte und damit besonders effektive Energieübertragung auf die Beschichtungsmaterialbasis lässt sich dadurch erreichen, dass die Strahlung auf einen sehr kleinen Bereich bzw. einen Punkt auf der Beschichtungs materialbasis fokussiert wird. Bei der Verwendung von Elektronenstrahlen lassen sich mit einer Fokussierung auf einen Durchmesser von 0,2 mm bis 0,5 mm gute Ergebnisse erzielen. Insgesamt lassen sich durch die geeignete Wahl der Strahlparameter und der Form bzw. der Wandstärke der Beschichtungsmaterialbasis die gewünschten Beschichtungsergebnisse erzielen.

Nach bevorzugter Ausführungsform werden mit dem beschriebenen Verfahren hohle Bauteile beschichtet, wobei die Beschichtungsmaterialbasis konzentrisch innerhalb des hohlen Bauteils rotiert. Dabei sind das Bauteil und die Beschichtungsmaterialbasis in axialer Richtung vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Hervorragende Ergebnisse werden beispielsweise bei Bauteilen mit einem Innendurchmesser von 10 mm bis 500 mm, vorzugsweise 30 mm bis 200 mm erreicht. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren aber einem sehr weiten Bereich zugänglich. Neben Rundproben lassen sich aber z.B. auch Flach- oder Halbrundproben beschichten. Die Beschichtungsmaterialbasis kann als Hohlzylinder ausgebildet sein. Ebenso kann aber auch eine Beschichtungsmaterialbasis als Vollzylinder bzw. eine stabförmige Beschichtungsmaterialbasis zum Einsatz kommen. Vorzugsweise erfolgt die Rotation der Beschichtungsmaterialbasis mit der Maßgabe, dass die Tropfen eine Geschwindigkeit von zumindest 4 m/s aufweisen. Mit derartigen Umfangsgeschwindigkeiten lassen sich beispielsweise bei Beschichtungsmaterialien bzw. Zusatzwerkstoffen wie Mo, W, Ta ausreichende Haftungen der Beschichtung auf einer kalten Bauteiloberfläche aus beispielsweise Aluminium oder Eisen erzielen. Bei Zusatzwerkstoffen bzw. Beschichtungsmaterial mit niedrigerer Schmelztemperatur sollte mit höheren Partikel- bzw. Tropfengeschwindigkeiten gearbeitet werden.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, dem selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, dass der Strahldurchmesser der auf die Beschichtungsmaterialbasis auftreffende Strahlung wesentlich geringer als der Durchmesser bzw. Wandstärke der Beschichtungsmaterialbasis selbst ist. Das bedeutet, dass der Durchmesser bzw. die Wandstärke der Beschichtungsmaterialbasis doppelt so groß oder größer sein kann wie der Strahldurchmesser bzw. der Durchmesser des Brennflecks.

Außerdem besteht die Möglichkeit, dass die Beschichtungsmaterialbasis während des Bestrahlens relativ zum Bauteil translatorisch bewegt wird, insbesondere in axialer Richtung bewegt wird. Ferner besteht die Möglichkeit, dass nicht nur die Beschichtungsmaterialbasis rotiert, während das Bauteil fixiert ist. Vielmehr kann das zu beschichtende Bauteil selbst ebenfalls während des Beschichtungsvorganges in Rotation versetzt werden. Insgesamt bestehen vielfältige Möglichkeiten, die Verhältnisse im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens an das gewünschte Beschichtungsergebnis anzupassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass nicht nur die Beschichtungsmaterialbasis bestrahlt wird, sondern auch das zu beschichtende Bauteil selbst. Damit kann eine thermische Vorbehandlung der zu beschichtenden Oberfläche sowie eine Aktivierung der Oberfläche erreicht werden, was sich wiederum positiv auf die Schichtbildung bzw. auf den Verbund zwischen der Beschichtung und dem zu beschichtenden Bauteil auswirkt. Die Bestrahlung des Bauteils kann durch entsprechende Steuerung der Strahlungsquelle erfolgen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass eine separate Strahlungsquelle gezielt zur Bestrahlung der Oberfläche eingesetzt wird. Schließlich können auch die durch Bestrahlung der Beschichtungsmaterialbasis erzeugten Sekundärelektronen gezielt zur Bestrahlung der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils genutzt werden. Im Übrigen kann vor und/oder während der Beschichtung eine Behandlung des Bauteils durch Erhitzen und/oder Reinigen erfolgen.

Die Schicht- und Verbundeigenschaften sind von der gesamten Energie der auftreffenden Partikel und der Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Entscheidend sind hierbei der Wärmeinhalt L und die kinetische Energie

der Partikel und der Aktivierungsgrad der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils. Die kinetische Energie der Partikel ist wesentlich von der Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Beschichtungsmaterials bzw. Zusatzwerkstoffes abhängig. Der Energieverlust der Partikel zwischen Bauteiloberfläche und Zusatzwerkstoffbasis ist von der Flugzeit abhängig. Um die Auftreffenergie L+E_kin zu maximieren, sollten die radialen Abmessungen des Beschichtungsmaterials bzw. Zusatzwerkstoffes so gewählt werden, dass sich dieser einerseits frei bewegen kann, andererseits sollten die Abmessungen möglichst groß sein, so dass die Flugstrecke der Partikel minimal ist. Da die Partikel infolge der hohen Zentrifugalkräfte im Augenblick des Schmelzens von der Beschichtungsmaterialbasis getrennt werden, ist deren Überhitzung nahezu ausgeschlossen. Als maximaler Wärmeinhalt ist also

festgelegt, wobei T₀ die Ausgangstemperatur des Beschichtungsmaterials bzw. Zusatzwerkstoffes, T_S die Schmelztemperatur des Beschichtungsmaterials bzw. Zusatzwerkstoffes, L_spec die Schmelzenthalpie und c die spezifische Wärmekapazität ist. Zur Einstellung optimaler Verbindungs- und Schichteigenschaften ist ein optimaler Wärmeinhalt anzustreben, was mit maximalen radialen Abmessungen des Beschichtungsmaterials angenähert wird. Im Übrigen wird durch die während der Beschichtung auf die Oberfläche auftreffenden primären und sekundären Elektronen ein hoher Aktivierungsgrad in dem momentan zu beschichtenden Bauteilbereich eingestellt. Dieses wird gezielt über die Strahlmodulation eingestellt.

Außerdem ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils mit Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von inneren Oberflächen hohler Bauteile, mit einer Energiequelle zum Verflüssigen einer Beschichtungsmaterialbasis, wobei die Beschichtungsmaterialbasis in der Nähe des Bauteils drehbar angeordnet und an eine Rotationseinheit derart angeschlossen ist, dass das verflüssigte Beschichtungsmaterial unter Bildung von Tropfen von der Beschichtungsmaterialbasis abgelöst und in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils beschleunigt wird. Dabei ist die Energiequelle zum Verflüssigen des Beschichtungsmaterials erfindungsgemäß als Strahlungsquelle, z. B. als Laserstrahlungsquelle oder Elektronenstrahlungsquelle ausgebildet. Weitere Einzelheiten in vorrichtungsmäßiger Hinsicht sind in den Patentansprüchen und der Figurenbeschreibung ausgeführt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils und
2 den Gegenstand nach 1 in einer anderen Ausführungsform.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Beschichten einer inneren Oberfläche 1 eines hohlen Bauteils 2 dargestellt, mit einer Energiequelle 3 zur Verflüssigung einer Beschichtungsmaterialbasis 4. Die Beschichtungsmaterialbasis 4 ist in der Nähe bzw. innerhalb des Bauteils 2 drehbar angeordnet und an eine Rotationseinheit 5 angeschlossen. Infolge der Rotation wird der verflüssigte Zusatzwerkstoff bzw. das Beschichtungsmaterial unter Bildung von Tropfen 6 von der Beschichtungsmaterialbasis 4 abgelöst und in Richtung T der zu beschichtenden Oberfläche 1 des hohlen Bauteils 2 beschleunigt. Die Tropfen 6 treffen dann unter Bildung der Zusatzwerkstoffschicht bzw. der Beschichtung auf die innere Oberfläche 1 des Bauteils 2 auf.
Die Energiequelle 3 zum Verflüssigen des Beschichtungsmaterials ist als Strahlungsquelle 3 ausgebildet, d. h. die Verflüssigung der Beschichtungsmaterialbasis 4 erfolgt durch Bestrahlung. Die Strahlungsquelle 3 ist in den Figuren nur schematisch angedeutet. Es handelt sich im Ausführungsbeispiel entweder um eine Laserstrahlungsquelle oder um eine Elektronenstrahlungsquelle. In beiden Fällen ist eine Modulationseinheit 7 für die Strahlungsquelle zur Veränderung der Richtung S der auf die Beschichtungsmaterialbasis 4 auftreffenden Strahlung vorgesehen. Im Falle einer Laserstrahlungsquelle handelt es sich dabei um ein entsprechendes lichtoptisches System, das im Wesentlichen aus verstellbaren bzw. steuerbaren Spiegeln/Linsen besteht. Bei der Elektronenstrahlungsquelle ist eine entsprechende elektromagnetische Optik vorgesehen.
Das zu beschichtende hohle Bauteil 2 ist in den Figuren nur schematisch dargestellt. Die Beschichtungsmaterialbasis 4 ist innerhalb dieses hohlen Bauteils 2 so angeordnet, dass sie konzentrisch innerhalb des zu beschichtenden Bauteils 2 rotiert, und zwar um ihre Längsachse 8. Dabei ist die Beschichtungsmaterialbasis 4 in der Ausführungsform nach 1 als Hohlzylinder bzw. Rohr mit der Wandstärke W ausgebildet, während bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 eine Beschichtungsmaterialbasis 4 in Form eines Vollzylinders bzw. eine stabförmige Beschichtungsmaterialbasis mit dem Durchmesser D verwirklicht ist. Die Rotation der Beschichtungsmaterialbasis 4 erfolgt mit der Maßgabe, dass die Tropfen 6, die im Zuge der Rotation von der verflüssigten Beschichtungsmaterialbasis 4 abgelöst werden, eine Geschwindigkeit von zumindest 4 m/s aufweisen. Dabei ist der Strahldurchmesser bzw. der Durchmesser des Brennflecks der auf die Beschichtungsmaterialbasis 4 auftreffenden Strahlung (sowohl im Falle von Laserstrahlung als auch im Falle von Elektronenstrahlung) wesentlich geringer als die Wandstärke oder der Durchmesser der Beschichtungsmaterialbasis. Mit der Elektronenstrahlungsquelle erfolgt eine Fokussierung auf einen Durch messer von 0,2 mm bis 0,5 mm. Um dennoch größere Bereiche der Beschichtungsmaterialbasis 4 zu bestrahlen und demnach zu verflüssigen bzw. abzuschmelzen wird die Richtung S der Strahlung entsprechend variiert, und zwar mit Hilfe der in den Figuren schematisch dargestellten Modulationseinheit 7.
Im Ausführungsbeispiel ist die Beschichtungsmaterialbasis 4 – abgesehen von der vorgesehenen Rotation – fest montiert. Es ist aber auch möglich, dass die Beschichtungsmaterialbasis 4 zum Bauteil 2 translatorisch bewegt wird, beispielsweise in axialer Richtung innerhalb des Bauteils 2 verschoben wird, während die Bestrahlung und damit die Beschichtung erfolgt. Ebenso ist es möglich, dass das zu beschichtende Bauteil 2 während des Bestrahlens selbst rotiert. Auch dieses ist im Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche eines Bauteils mit Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von inneren Oberflächen hohler Bauteile, wonach – eine rotierende feste Beschichtungsmaterialbasis durch Bestrahlung bereichsweise verflüssigt wird, – das verflüssigte Beschichtungsmaterial durch die Rotation unter Bildung von Tropfen von der Beschichtungsmaterialbasis abgelöst und in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils beschleunigt wird und – die Tropfen unter Bildung einer Schicht aus Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche des Bauteils auftreffen und ein metallurgischer Verbund zwischen der Oberfläche des Bauteils und dem aufgetroffenen Beschichtungsmaterial entsteht, dadurch gekennzeichnet , dass die Richtung der Strahlung zur Bestrahlung größerer Bereiche der Beschichtungsmaterialbasis varüert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmaterialbasis mit elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise mit Laserstrahlung bestrahlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmaterialbasis mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Beschichten hohler Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmaterialbasis konzentrisch innerhalb des zu beschichtenden Bauteils rotiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterialbasis ein Hohlzylinder verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterialbasis ein Vollzylinder verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation der Beschichtungsmaterialbasis mit der Maßgabe erfolgt, dass die Tropfen eine Geschwindigkeit von zumindest 4 m/s aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschichtungsmaterialbasis verwendet wird, deren Durchmesser oder Wandstärke doppelt so groß oder größer ist als der Strahldurchmesser der auf die Beschichtungsmaterialbasis auftreffenden Strahlung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmaterialbasis während des Bestrahlens relativ zum Bauteil translatorisch bewegt wird, insbesondere in axialer Richtung bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauteil während des Bestrahlens der Beschichtungsmaterialbasis selbst rotiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Bauteil zur thermischen Vorbehandlung mit einer zweiten Strahlungsquelle bestrahlt wird.
Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche (1) eines Bauteils (2) mit Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von inneren Oberflächen hohler Bauteile, mit einer Strahlungsquelle (3) zur Verflüssigung einer Beschichtungsmaterialbasis (4), wobei die Beschichtungsmaterialbasis (4) in der Nähe des Bauteils (2) drehbar angeordnet und an eine Rotationseinheit (5) derart angeschlossen ist, dass das verflüssigte Beschichtungsmaterial unter Bildung von Tropfen (6) von der Beschichtungsmaterialbasis (4) ablösbar und in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche (1) des Bauteils (2) beschleunigbar ist, gekennzeichnet durch eine Modulationseinheit (7) für die Strahlungsquelle (3) zur Veränderung der Richtung der auf die Beschichtungsmaterialbasis auftreffenden Strahlung.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (3) als elektromagnetische Strahlungsquelle, vorzugsweise als Laserstrahlungsquelle ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (3) als Elektronenstrahlungsquelle ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine zweite Strahlungsquelle zum Bestrahlen des zu beschichtenden Bauteils (2).