DE10230847B3

DE10230847B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Innenbeschichtung von Hohlräumen durch thermisches Spritzen

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Publication number: DE10230847B3
Application number: DE10230847A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Killinger; Rainer Prof. Dr. Gadow; Michael Buchmann; Daniel Lopéz Martinez
Original assignee: Institut fuer Fertigungstechnologie Keramischer Bauteile Universitat Stuttgart
Current assignee: Institut fuer Fertigungstechnologie Keramischer Bauteile Universitat Stuttgart
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2005531693A; US20050170099A1; EP1520059A2; AU2003281282A1; WO2004005575A3; WO2004005575A2

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Innenbeschichtung von Hohlräumen (36) an Werkstücken (34) durch thermisches Spritzen angegeben, mit einem Brenner (24) zum Spritzen eines Beschichtungswerkstoffes, wobei der Brenner (24) an einer Positioniereinrichtung (22) zumindest in einer Richtung positionierbar aufgenommen ist, mit einem rotierend antreibbaren Drehteller (14), auf dem eine Werkstückaufnahme (40) für ein Werkstück (34) vorgesehen ist, die mittels einer Führungseinrichtung (32) relativ zum Brenner (24) positionierbar ist. Die Führungseinrichtung (32) weist mindestens eine erste Linearführung (42, 43) mit einer ersten Antriebseinrichtung zur Positionierung der Werkstückaufnahme (40) auf sowie mindestens eine zweite Linearführung (44, 45) mit einer zweiten Antriebseinrichtung zur Positionierung eines Ausgleichsgewichtes (46, 47). Dabei sind die erste und die zweite Antriebseinrichtung (48, 49, 50, 51) in entgegengesetzter Richtung angetrieben, wodurch ein ständiger Massenausgleich bei Verschiebung des Werkstückes gewährleistet ist. Um eine ständige Abfuhr von Overspray zu gewährleisten, weist der Drehteller (14) im Bereich seiner Rotationsachse eine Öffnung (17) auf, der eine Absaugeinrichtung (38) zugeordnet sein kann (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Innenbeschichtung von rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlräumen an Werkstücken durch thermisches Spritzen, mit einem Brenner zum Spritzen eines Beschichtungswerkstoffes, wobei der Brenner an einer Positioniereinrichtung zumindest in einer Richtung positionierbar aufgenommen ist, mit einer rotierend antreibbaren Drehaufnahme, insbesondere einem Drehteller, auf dem eine Werkstückaufnahme für ein Werkstück vorgesehen ist, die mittels einer Führungseinrichtung relativ zum Brenner positionierbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Innenbeschichtung von rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlräumen an Werkstücken durch thermisches Spritzen mit Hilfe eines Brenners, dem ein Spritzwerkstoff zugeführt wird, bei dem der Brenner an einer Positioniereinrichtung gehalten ist und das Werkstück relativ zum Brenner rotierend bewegt wird, wobei der zu beschichtende Hohlraum relativ zur Achse des Brenners zentriert wird.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren dieser Art sind aus M. Buchmann et al., "Solid lubricant containing coatings for cylinder liners in pressure casted aluminum crankcase", Proceedings of the 1^st International Thermal Spray Conference, 8.–11. Mai 2000, Montreal, S. 303–308 bekannt.

Danach ist der Brenner feststehend an einer Positioniereinrichtung aufgenommen, während das Werkstück auf einem rotierend antreibbaren Drehteller aufgespannt ist.

Diese Anordnung hat Vorteile gegenüber den bisher üblichen Vorrichtungen mit feststehendem Werkstück und rotierendem Brenner, der in den Hohlraum des zu beschichtenden Werkstücks, in der Regel getaktet, z.B. in linear angeordneten Transferstraßen, eingefahren wird. Insgesamt kann so nämlich mit einem größeren Abstand gearbeitet werden, wodurch sich eine größere Aufweitung des Brennerstrahls ergibt, was eine gleichmäßigere Oberfläche der Beschichtung ermöglicht. Auch kann mit höheren Strahlgeschwindigkeiten gearbeitet werden, wodurch die Qualität der Beschichtung deutlich verbessert ist.

Nicht bekannt aus der vorgenannten Veröffentlichung ist allerdings der genaue Aufbau der Vorrichtung, der für ein sicheres und störungsfreies Beschichten auch von größeren Werkstücken, wie etwa bei der Beschichtung von Zylinderlaufflächen und – buchsen von Kurbelgehäusen für Leichtmetallmotoren, notwendig ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, das auch bei größeren Werkstücken eine sichere und störungsfreie Beschichtung an Innenoberflächen ermöglicht wird, wobei der Prozeß auch für eine Serienfertigung mit großen Stückzahlen und kurzen Durchlaufzeiten geeignet sein soll.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Führungseinrichtung mindestens eine erste Linearführung mit einer ersten Antriebseinrichtung zur Positionierung der Werkstückaufnahme aufweist, sowie mindestens eine zweite Linearführung mit einer zweiten Antriebseinrichtung zur Positionierung mindestens eines Ausgleichsgewichtes aufweist, wobei die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung in entgegengesetzter Richtung angetrieben sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine durch eine Bewegung des Werkstückes verursachte Unwucht durch Bewegung mindestens eines Ausgleichsgewichtes kompensiert wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Erfindungsgemäß wird nämlich eine durch die notwendige Zentrierung des zu beschichtenden Hohlraums in Bezug auf den Brenner verursachte Unwucht durch ein Ausgleichsgewicht ausgeglichen. Ruf diese Weise können auch Werkstücke mit größerer Masse, die unregelmäßig geformt sind, wie etwa Kurbelgehäuse von Hubkolbenmotoren, mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit auf dem Drehteller in Rotation versetzt werden, ohne daß Probleme durch eine Massenunwucht auftreten. Dadurch, daß eine durch das Werkstück verursachte Unwucht immer automatisch durch das Ausgleichsgewicht ausgeglichen werden kann und somit der Drehteller in Bezug auf seine Rotationsachse ausgewuchtet sein kann, wird auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Drehtellers eine hohe Sicherheit gewährleistet. Gleichfalls werden dadurch, daß nachteilige Einflüsse von Massenunwuchten ausgeglichen werden, Schwingungserscheinungen und ähnliche Nachteile vermieden, so daß eine hohe Laufruhe auch bei höheren Umdrehungsgeschwindigkeiten gewährleistet werden kann. Dies hat zur Folge, daß eine besonders hohe Gleichmäßigkeit der Beschichtung erzielt werden kann. So ist etwa bei Beschichtungen der Zylinder-Laufbuchsen von Leichtmetall-Kurbelgehäusen lediglich noch eine Nachbehandlung zum Glätten, z.B. durch Honen, notwendig, nicht jedoch eine maßliche Nachbearbeitung durch Zerspanen oder Schleifen in aufwendigen Aufspannungen oder Vorrichtungen.

Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Drehteller im Bereich seiner Rotationsachse von einer Öffnung zum Durchtritt von Overspray durchsetzt ist.

Auch auf diese Weise wird ein besonders gleichmäßiger und sicherer Beschichtungsprozeß ohne qualitätsmindernde unerwünschte Einschlüsse von Streupartikeln aus dem hochenergetischen Beschichtungs- und Verbrennungsprozeß pulverbeladener Gasströme gewährleistet.

Auf diese Weise kann nämlich sichergestellt werden, daß der zu beschichtende Hohlraum des Werkstückes mit der Öffnung im Drehteller zentriert ist, so daß während des Beschichtungsprozesses auftretender Overspray durch den Hohlraum des Werkstückes und durch die damit ausgerichtete Öffnung des Drehtellers nach unten austritt und vorzugsweise über eine Absaugeinrichtung abgesaugt und rasch entfernt werden kann.

Auf diese Weise können nacheinander auch in einem Serienprozeß zahlreiche Hohlräume beschichtet werden, ohne daß es zu nachteiligen Einflüssen durch den dabei auftretenden Overspray kommt oder zu dadurch verursachten unerwünschten Ablagerungen.

In entsprechender Weise wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren gemäß der eingangs genannten Art während des Spritzvorgangs entstehender Overspray durch eine zentrale Öffnung im Drehteller abgesaugt wird.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Werkstückaufnahme auf zwei zueinander parallelen ersten Linearführungen gehalten, wobei zwei zweite Linearführungen mit je einem Ausgleichsgewicht vorgesehen sind, die parallel zu den beiden Außenseiten der ersten Linearführungen angeordnet sind.

Hierbei sind die beiden Ausgleichsgewichte vorzugsweise gleich groß und jeweils mit gleichem Abstand von den ersten Linearfüh rungen angeordnet und können vorzugsweise nahezu stufenlos bewegt und positioniert werden.

Ruf diese Weise können auch schwere Werkstücke im Hinblick auf die Rotationsachse des Drehtellers sicher ausgewuchtet werden, wobei sich ein einfacher Aufbau der Vorrichtung ergibt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die ersten und zweiten Antriebseinrichtungen Antriebsspindeln, vorzugsweise selbsthemmende Antriebsspindeln, vorzugsweise selbsthemmende Trapezspindeln auf.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die Verwendung von Antriebsspindeln, insbesondere selbsthemmenden Trapezspindeln, eine hohe Zuverlässigkeit bei der Zentrierung des jeweils zu beschichtenden Hohlraums in bezug auf die Rotationsachse des Drehtellers gewährleistet ist. Ferner ergibt sich eine hohe Sicherheit gegen eine selbständige Bewegung des Werkstückes oder der Ausgleichsgewichte auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Antriebsspindeln von einem gemeinsamen Antrieb über ein Schneckengetriebe angetrieben.

Hierbei kann das Schneckengetriebe mit den beiden ersten Antriebsspindeln über mindestens ein Umlenkgetriebe gekoppelt sein.

Auf diese Weise können beide Antriebsspindeln in einfacher Weise von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben sein.

In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung sind die ersten und zweiten Antriebsspindeln über Umlenkgetriebe zum gegensinnigen Antrieb gekoppelt.

Auf diese Weise kann der gegensinnige Antrieb der ersten und zweiten Antriebsspindeln mit besonders einfachen Mitteln gewährleistet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein batteriegespeister Gleichstromantrieb vorgesehen, der mit den Antriebseinrichtungen zum gemeinsamen Antrieb gekoppelt ist.

Auf diese Weise ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau. Alternativ könnte auch ein netzgespeister Antrieb zum gemeinsamen Antrieb der Antriebseinrichtungen vorgesehen sein, der über Schleifkontakte mit Spannung versorgt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Endschalter an den Enden der Linearführungen vorgesehen.

Dies trägt zur weiteren Erhöhung der Sicherheit bei, da im Falle einer Verschiebung des Werkstückes bzw. der Ausgleichsgewichte bis an die Endschalter die Vorrichtung automatisch stillgesetzt werden kann.

Die Öffnung des Drehtellers zum Durchtritt von Overspray ist vorzugsweise an eine Absaugeinrichtung anschließbar.

Auf diese Weise ist eine wirkungsvolle Absaugung von Overspray gewährleistet, so daß hierdurch keine nachteiligen Einflüsse auftreten können, durch die die Qualität des Beschichtungsvorganges beeinträchtigt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Brenner ein HVOF-Brenner (Brenner zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen mit Sauerstoff/Brennstoff-Gemischen), der an der Positioniereinrichtung außerhalb des Werkstückes gehalten ist.

Auf diese Weise können besonders dichte, gut haftende und hochwertige Beschichtungen erzielt werden. Da hierbei mit einem relativ großen Spritzabstand und hoher kinetischer Energie des Partikelstrahls bis in den Überschallgeschwindigkeitsbereich gearbeitet werden kann, ergibt sich ferner eine größere Aufweitung des Spritzstrahls und damit letztendlich eine bessere Gleichmäßigkeit, höhere Dichte und bessere Haftung der Beschichtung.

Hierbei wird der Brenner vorzugsweise mittels der Positioniereinrichtung auf einer elliptischen Bahn relativ zur zur beschichtenden Innenoberfläche des Werkstückes bewegt, wobei der Auftreffwinkel (φ) vorzugsweise zwischen der Achse des Brenners und der Innenoberfläche zwischen etwa 90° und etwa 10°, vorzugsweise zwischen etwa 90° und 20°, variierbar ist.

Ruf diese Weise kann eine besonders gleichmäßige Beschichtung über Umfang und Höhe des Bauteils erzielt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist neben dem Brenner mindestens eine Kühllanze zur Kühlung des Werkstückes mit Druckluft oder CO₂ vorgesehen.

Insbesondere bei Verwendung einer CO₂-Kühlung kann während des Beschichtungsprozesses eine sehr gute und homogene Kühlung gewährleistet werden. Hierdurch werden einerseits mögliche Überhitzungsprobleme bei sehr temperaturempfindlichen Werkstücken oder dünnen Wandstärken des Grundwerkstoffs oder Werkstücks, wie etwa LM-Kurbelgehäusen, vermieden, andererseits werden nachteilige Einflüsse von thermisch bedingten Spannungen in der Beschichtung vermieden oder sogar eine optimierte Prozessführung hinsichtlich Wärme- und Stoffübergang beim Beschichten ermöglicht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Werkstückaufnahme eine Kippeinrichtung zur Verkippung des Werkstückes relativ zur Achse des Brenners und zur Darstellung einer Drehkippbewegung gemäß der Winkellage der Bohrungen in Reihen-, Boxer-, V- und W-Motoren oder eine vorzugsweise automatische Wendeeinrichtung zur Verschwenkung des Werkstückes um 180° auf. Diese Einrichtungen können steuerungstechnisch mittels NC-Verfahren und unter Nutzung speicherprogrammierbarer Steuereinrichtungen integriert sein, die Bestandteil der Gesamtbeschichtungsanlage sind.

Auf diese Weise können auch Kurbelgehäuse für V-Motoren in einfacher Weise automatisch beschichtet werden. Andererseits können auch Werkstücke beschichtet werden, bei denen ein Teil der Hohlräume von der einen Seite her beschichtet werden soll und ein anderer Teil der Hohlräume von der gegenüberliegenden Seite her beschichtet werden soll.

Bei der Verwendung eines HVOF-Brenners wird der Auftreffwinkel (φ) vorzugsweise zwischen einem maximalen Winkel, der etwa in einem Bereich von 90° liegt, im OT-Bereich des jeweiligen Hohlraums und einem mit zunehmender Tiefe des Hohlraums abnehmenden Winkel variiert.

Auf diese Weise kann bei der Beschichtung der Zylinderlaufbuchsen von Kurbelgehäusen am oberen Ende des jeweiligen Hohlraums mit einem maximalen Auftreffwinkel von annähernd 90° gearbeitet werden, wodurch in diesem besonders hoch beanspruchten Bereich der Beschichtungswerkstoff mit maximaler Energie auf der zu beschichtenden Innenoberfläche auftrifft und somit in diesem Bereich späterer höchster Beanspruchung eine optimale Qualität und Dichte der Beschichtung erzielt werden kann.

Hierbei wird vorzugsweise die Vorschubgeschwindigkeit des Brenners etwa proportional zum Auftreffwinkel (φ) gesteuert.

Auf diese Weise wird die durch einen verkleinerten Auftreffwinkel verringerte Beschichtungsdicke durch die dann verringerte Umdrehungsgeschwindigkeit ausgeglichen, so daß sich insgesamt eine gleichmäßige Schichtdicke über die gesamte Tiefe des Hohlraums einstellt.

Der Brenner wird vorzugsweise während der Beschichtung kontinuierlich betrieben und zur aufeinanderfolgenden Beschichtung verschiedener Hohlräume des Werkstückes vom Werkstück lediglich wegfahren oder weggeschwenkt.

Auf diese Weise kann durch den kontinuierlichen Betrieb des Brenners eine besonders günstige und zeitsparende Prozeßführung erreicht werden.

Bei Verwendung eines HVOF-Brenners wird vorzugsweise zwischen der zu beschichtenden Oberfläche des Werkstückes ein Spritzabstand von etwa 150 bis 500 mm, vorzugsweise von etwa 150 bis 400 mm eingehalten.

Dabei wird der Drehteller vorzugsweise mit etwa 40 bis 100 U/min angetrieben.

Mit derartigen Spritzparametern lassen sich besonders qualitativ hochwertige Beschichtungen erzielen.

Alternativ ist eine Beschichtung durch atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) oder Elektrolichtbogenspritzen vorzugsweise mit Innenbrennern, dabei vorzugsweise Hilfe eines 90°-Winkelbrenners möglich.

Hierbei wird zwischen der Innenoberfläche des zu beschichtenden Hohlraums und dem Brenner vorzugsweise ein Spritzabstand von etwa 25 bis 600 mm eingehalten.

Dabei wird der Drehteller vorzugsweise mit etwa 80 bis 200 U/min angetrieben.

Auch durch atmosphärisches Plasmaspritzen lassen sich vorteilhafte Beschichtungen erzielen.

Da auch in diesem Fall ein feststehender Brenner verwendet wird, insbesondere ein Brenner mit einem Winkelkopf, der in den zu beschichtenden Hohlraum hineingefahren wird, kann mit dieser Prozeßführung eine höhere Strahlgeschwindigkeit als bei her kömmlichen Beschichtungsverfahren mit rotierendem Brenner und feststehendem Werkstück erzielt werden.

Insbesondere bei der Verwendung von TiO₂ als Spritzwerkstoff ergeben sich vorteilhafte Beschichtungen, die für LM-Kurbelmetallgehäuse geeignet sind, da es sich hierbei TiO_2-x Schichten ergeben, die neben geringen Verschleißraten auch sehr niedrige Reibkoeffizienten unter Trockenreibungsbedingungen aufweisen.

Bei der Verwendung eines HVOF-Brenners kann der Beschichtungsprozeß in vorteilhafter Weise als externer Beschichtungsprozeß gefahren werden, wobei sich der Brenner außerhalb des zu beschichtenden, in der Regel bei PkW-Motoren eng bemessenen, zylindrischen Hohlraums der jeweiligen Bohrungen befindet. Auf diese Weise kann ein relativ großer Spritzabstand verwendet werden, was zu einer gleichmäßigeren Beschichtung beiträgt. Außerdem ist die Beschichtung von Hohlräumen mit Innendurchmessern von < 50 mm auf diese Weise ermöglicht.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Variation des Spritzwinkels bei der Bewegung des Brenners auf einer elliptischen Bahn zur Beschichtung der Innenoberfläche einer Bohrung; und
3 eine perspektivische Ansicht des Drehtellers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die gegenüber der Ausführung gemäß 1 leicht abgewandelt wurde, in vereinfachter Darstellung.
In 1 ist eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
Innerhalb einer Spritzkabine 12, die schalldämmend ausgeführt ist, ist ein Drehteller 14 auf einem Tisch mittels eines Wälzlagers an seinem Außenumfang um eine Rotationsachse 16 drehbar gelagert. Der Drehtisch ist von einem Antrieb 18 über einen Riemen 20 antreibbar. Auf dem Drehtisch 14 befindet sich eine insgesamt mit der Ziffer 32 bezeichnete Führungseinrichtung, mittels derer eine Werkstückaufnahme 40 in Radialrichtung des Drehtisches 14 hin- und herbewegt werden kann. Auf der Werkzeugaufnahme 40 ist eine nicht näher dargestellte Halterung zum Aufspannen eines Werkstückes 34 vorgesehen, das mittels einer strichpunktierten Linie in 1 angedeutet ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein LM-Kurbelwellengehäuse handeln, das eine Mehrzahl von Zylinderlaufbuchsen aufweist, deren Innenoberfläche beschichtet werden soll.
In 1 sind insgesamt vier Hohlräume 36 eines LM-Kurbelwellengehäuses, deren Innenoberfläche spritzbeschichtet werden soll, mit strichpunktierter Linie dargestellt.
Der Drehtisch 14 ist in seinem Mittelpunkt von einer Öffnung 17 durchsetzt, die zur Absaugung von Overspray dient. Unterhalb des Drehtisches 14 ist eine Absaugeinrichtung 38 gestrichelt angedeutet, die mit einer Unterdruckquelle 39 verbunden ist.
An einer Positioniereinrichtung 22, die als Mehrachsen-Roboter ausgebildet ist, ist ein HVOF-Brenner 24 aufgenommen. Der Brenner 24 kann mittels der Positioniereinrichtung 22 in bezug auf das Werkstück 34 positioniert werden. Parallel zur Achse 26 des Brenners 24, entlang derer der Brennerstrahl austritt, sind zwei Kühllanzen 28, 30 angeordnet, die zum radialen Austritt von Kühlgas geeignet sind. Obwohl eine Druckluft-Kühlung grundsätzlich ausreichend wäre, sind die Kühllanzen 28, 30 im vorliegenden Fall als CO₂-Kühllanzen ausgebildet, die eine deutlich bessere Kühlwirkung erreichen. Die hohe Kühlwirkung einer CO₂-Kühlung beruht auf der Sublimation des CO₂-Schnees vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand. Ein weiterer Vorteil liegt im Reinigungseffekt von unaufgeschmolzenen Overspray-Partikeln.
Die Führungseinrichtung 32 weist zwei zueinander parallele erste Linearführungen 42, 43 auf, auf denen die Werkstückaufnahme 40 verfahrbar ist. Ferner sind zwei zweite Linearführungen 44, 45 vorgesehen, die identisch wie die ersten Linearführungen 42, 43 aufgebaut sind und die beiden ersten Linearführungen 42, 43 von außen umschließen. Auf den zweiten Linearführungen 44, 45 sind jeweils ein Ausgleichgewicht 46, 47 verfahrbar. Zum An trieb der Führungseinrichtung 32 dient ein batteriegespeister Gleichstrommotor 52, der über ein Schneckengetriebe 54 zwei 90°-Umlenkgetriebe 56, 57 antreibt. Die Umlenkgetriebe 56, 57 treiben selbsthemmende Trapezspindeln 48, 49 an, von denen die Werkstückaufnahme 40 mittels nicht dargestellter Spindelmuttern angetrieben ist. Die Trapezspindeln 48, 49 sind an ihren, den Umlenkgetrieben 56, 57 gegenüberliegenden Enden jeweils über ein 180°-Umlenkgetriebe 58, 59 mit Trapezspindeln 50, 51 gekoppelt, von denen die Ausgleichsgewichte 46, 47 wiederum über nicht dargestellte Spindelmuttern synchron angetrieben sind.
An den Enden jeder der Linearführungen 42, 43 bzw. 44, 45 ist jeweils ein Endschalter 60, 61, 62, 63 bzw. 64, 65, 66, 67 vorgesehen.
In 3 ist eine leicht abgewandelte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Ziffer 10' bezeichnet.
Die Vorrichtung 10' entspricht in ihrem Aufbau weitgehend der Vorrichtung gemäß 10. Zusätzlich ist auf der Werkstückaufnahme 40 jedoch eine Kippvorrichtung vorgesehen, die lediglich rein schematisch mit der Ziffer 74 angedeutet ist. Auf der Kippvorrichtung kann das Werkstück, z.B. ein LM-Kurbelwellengehäuse, aufgespannt werden und sodann in Richtung des Pfeiles 76 entweder zur einen Seite hin oder zur anderen Seite hin verkippt werden. Dies ist vorteilhaft, wenn Kurbelwellengehäuse für V-Motoren oder W-Motoren beschichtet werden sollen.
In entsprechender Weise könnte eine Wendevorrichtung zum Wenden eines Werkstückes um 180° vorgesehen sein, sofern beispielsweise Kurbelwellengehäuse beschichtet werden sollen, die teilweise von der einen Seite her und teilweise von der anderen Seite her zu beschichten sind (wie z.B. für den Sechszylindermotor des Porsche Boxter).
Das Beschichtungsverfahren wird im folgenden näher erläutert.
Als Beschichtungsverfahren kommt entweder eine Beschichtung durch atmosphärisches Plasmaspritzen (APS) oder Elektrolichtbogenspritzen oder durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) in Frage. Für APS-Innenbeschichtungen wurde ein Winkelbrenner mit 90° des Typs GTV F1 verwendet. Dieser Brenner besitzt eine maximale Leistung von 25 KW und einen maximalen Spritzabstand von 600 mm. Die maximal beschichtbare Tiefe des Hohlraums betrug 500 mm. während des Innenbeschichtungsprozesses taucht der Winkelbrenner vertikal in den rotierenden Hohlraum ein. Aufgrund der konstruktiven Abmessungen des F1-Winkelbrenners können technisch nur Zylinderbohrungen mit einem Innendurchmesser von mindestens 80 mm beschichtet werden. Der erzielbare Spritzabstand betrug somit mindestens 30 mm.
Der Schichtauftrag erfolgt unter Rotation des Werkstückes bei gleichzeitiger vertikaler Vorschubbewegung des Fl-Plasmabrenners. Die Rotationsgeschwindigkeit des Hohlraums wurde abhängig vom Spritzabstand und vom zu applizierenden Schichtsystem zwischen 80 und 200 U/min variiert. Für eine vertikale Vorschubbewegung des Plasmainnenbrenners reicht ein zweiachsiges-Vorschubsystem aus. Im dargestellten Fall wurde jedoch die Positioniereinrichtung 22 in Form des mehrachsigen Roboters verwendet. Die vertikale Vorschubgeschwindigkeit des Brenners liegt je nach verwendetem Schichtsystem zwischen 2 und 10 mm/s. Die Anzahl der Brennerübergänge ist abhängig vom Spritzwerk stoff sowie der erforderlichen Schichtdicke und liegt und 2 und 10 Übergängen. Je kleiner der Spritzabstand zwischen Brenner und Substratoberfläche, desto geringer ist die Aufweitung des Partikelstrahls und der beschichtete Oberflächenbereich. Deshalb ist insbesondere für geringe Spritzabstände eine hohe Rotationsgeschwindigkeit des Werkstückes notwendig, damit eine homogene Schichtstruktur mit einer akzeptablen Oberflächengüte aufgetragen werden kann. Gleichzeitig zum Beschichtungsprozeß wird die Innenoberfläche des Werkstückes gekühlt.
Zur Kühlung können entweder Air-Jet-Druckluftkühlsysteme oder CO₂-Kühllanzen 28, 30, wie vorstehend beschrieben, verwendet werden.
Bei der Ausführung des Brenners 24 als HVOF-Brenner wurde für die Innenbeschichtung das System TopGun® der Firma GTV-mbH verwendet. Aufgrund variabler Brennkammereinsätze bietet dieser Brennertyp zusätzlich die Möglichkeit, Acetylen als Brenngas einzusetzen, wodurch Brenngastemperaturen von bis zu 3.200°C erreicht werden können. Diese Temperaturen sind hoch genug, um auch refraktäre Werkstoffe wie MO und ZrO₂ aufzuschmelzen. Mit dem HVOF-Brenner 24 können je nach verwendetem Spritzwerkstoff, Brenngasgemisch und -massenstrom Spritzabstände zwischen etwa 150 mm und 500 mm eingestellt werden. Aufgrund dieser großen Spritzabstände kann der HVOF-Prozeß als externer Prozeß gefahren werden, d.h. der Brenner befindet sich für die Gesamtdauer des Beschichtungsvorgangs außerhalb des zu beschichtenden Hohlraums 36 des Werkstückes 34. Durch diese externe Anordnung können auch Bohrungen mit einem Innendurchmesser von weniger als 80 mm beschichtet werden.
Während des HVOF-Spritzens beschreibt der Brenner 24 eine elliptische Vorschubbewegung. Der Beschichtungsprozeß wird bei der Beschichtung von Kurbelwellengehäusen in der Form realisiert, daß der OT-Bereich der Zylinderbohrung, der den höchsten thermischen und mechanischen Betriebsbelastungen ausgesetzt ist, nahezu unter 90° beschichtet wird, während die geringer beanspruchten unteren Zylinderbereiche unter einem abnehmenden Strahlauftreffwinkel φ beschichtet werden.
Diese Verhältnisse sind in 2 angedeutet.
In 2 ist ein zu beschichtender Hohlraum 36 in Form einer Zylinderbohrung des Werkstückes 34 angedeutet.
Am oberen Ende der Bohrung bzw. des Hohlraums 36 beträgt der Auftreffwinkel φ zwischen der Längsachse 26 des Brenners 24 und der Innenoberfläche 36 annähernd 90°. Mit zunehmender Bohrungstiefe verringert sich der Spritzwinkel φ bis auf etwa 30° am Boden der Bohrung.
Durch Anpassung der Vorschubgeschwindigkeit des Brenners 24 an den Strahlauftreffwinkel φ kann eine homogene Schichtstruktur und Schichtdicke über die gesamte Höhe der zu beschichtenden Innenoberfläche 68 erzielt werden. Hierzu wird die Vorschubgeschwindigkeit während des Beschichtungsprozesses proportional zum Auftreffwinkel zwischen etwa 15 mm/s (Auftreffwinkel φ etwa 90°) und 5 mm/s (Auftreffwinkel φ etwa 30°) variiert.
Aufgrund der komplexen Bewegungskinematik wird für den HVOF-Beschichtungsprozeß ein vollautomatisiertes, siebenachsiges Robotersystem der Firma Stäubli (Positioniereinrichtung 22) ver wendet. Über die Robotersteuerung können die Rotationsgeschwindigkeit des Drehtisches 14 (vorzugsweise etwa 30 – 100 U/min) sowie variable Auftreffwinkel φ und Spritzabstände in Abhängigkeit von der Wahl des Spritzwerkstoffes und des verwendeten Brenngasgemisches flexibel programmiert werden.
Die Bewegung der Führungseinrichtung 32, die Antriebsgeschwindigkeit des Drehtellers 14 und die Bewegung des Brenners 24 wird sämtlich über die Robotersteuerung aufeinander abgestimmt gesteuert. Bei der HVOF-Beschichtung wird zur Kühlung des Werkstückes insbesondere bei der Beschichtung von LM-Kurbelwellengehäusen vorzugsweise eine Kühlung mittels CO₂-Kühllanzen 24, 28 verwendet, um eine zu starke Aufheizung des Werkstückes 34 zu vermeiden.
Für jede Beschichtung eines Hohlraums 36 des Werkstückes 34 wird das Werkstück 34 mit seinem jeweils zu beschichtenden Hohlraum 36 in Bezug auf die Drehachse 16 des Drehtellers 14 zentriert, was über eine entsprechende Betätigung des Antriebs 56 und damit der Trapezspindeln 42, 43 erfolgt.
Beim Verfahren in eine andere Position, in der ein weiterer Hohlraum 36 des Werkstückes 34 beschichtet werden soll, verfahren die Ausgleichsgewichte 46, 47 in entgegengesetzter Richtung um den gleichen Betrag wie das Werkstück 34. Somit kann dann, wenn das Werkstück bei der Aufspannung austariert wird, unabhängig von der radialen Lage des Werkstückes 34 immer ein ausgewuchteter Zustand erreicht werden. Insgesamt können die Ausgleichsgewichte 46, 47 und das Werkstück 34 so angeordnet werden, daß sich während des Antriebs des Drehtellers 14 ein ausgewuchteter Zustand in Bezug auf die Rotationsachse 16 ergibt, der auch bei Verschiebung des Werkstückes 34 durch die gegenseitige Bewegung der Ausgleichsgewichte 46, 47 aufrecht erhalten wird.
Wie vorstehend bereits erwähnt, befindet sich im mittleren Bereich des Drehtellers 14 zentriert mit der Drehachse 16 eine Öffnung 17, durch die Overspray nach unten in den Freiraum unterhalb des Drehtellers 14 austreten kann. Während des Beschichtungsprozesses ist der jeweilige zu beschichtende Hohlraum 36, der nach unten hin offen ist, mit dieser Öffnung 17 ausgerichtet, so daß ein freier Austritt des Oversprays nach unten gewährleistet ist, so daß von störendem Overspray keine nachteiligen Einflüsse auf den Beschichtungsprozeß ausgehen. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann zusätzlich unterhalb der Öffnung 18 eine Absaugeinrichtung 38 vorgesehen sein. Es versteht sich, daß für diesen Fall die Werkstückaufnahme 40 zumindest eine mit der Öffnung 17 ausgerichtete Öffnung haben muß (vgl. Öffnung 78 gemäß 2), sofern die Werkstückaufnahme nicht ohnehin eine größere Öffnung in der Mitte aufweist.
Vor dem Beschichtungsprozeß wird die zu beschichtende Innenoberfläche 36 durch Aufrauhstrahlen vorbehandelt, wozu grundsätzlich Korund, Stahlguß oder ein Verfahren mit Hochdruckwasserstrahlen verwendet werden kann.
An LM-Wellengehäusen wurden Beschichtungen mit einer Reihe von verschiedenen Schichtsystemen getestet. Die sich ergebenden Härtewerte (HV 0,05_M) bzw. Porositätskennwerte (P_M) und die Elastizitätsmoduli (E_M) sind in den Tabellen 1a), 1b), 1c) für keramische Schichtsysteme, cermetische Schichtsysteme und metallische Schichtsysteme zusammengefaßt. Als Substratwerkstoffe für LM-Kurbelwellengehäuse kommen beliebige gängige Werkstoffe in Betracht, wie z.B. AlMg3, Magnesium (AM50), Titan (Ti4), AlSi9Cu, AlSi17Cu4Mg3 (Rlusil®), AlSi25 (Silitec®). Daneben können auch Kurbelgehäuse aus Grauguß und ebensolche Laufbuchsen in Abmessungen bis zu Großdieselmotoren innenbeschichtet werden.
Beschichtungsversuche mit APS und HVOF wurden an den Substratwerkstoffen AlMg3, AM50, Ti4, AlSiCu9 durchgeführt.
Es ist zu ersehen, daß durch Verwendung des HVOF-Beschichtungsprozesses besonders dichte Schichten erzielbar sind, die außerdem eine besonders gute Haftung aufweisen. Die Reib- und Verschleißkoeffizienten der gespritzten Schichten wurden sowohl unter geschmierten Reibungsbedingungen als auch unter trockenen Reibungsbedingungen untersucht. Die ermittelten Schichtverschleißkoeffizienten waren alle so gering, daß alle untersuchten Spritzwerkstoffe bis auf AlSi12 als Laufbahnwerkstoff verwendet werden können.
Untersuchungen zur Nachbearbeitung von FeCr17, Cr₃C₂/NiCr-80/20 und TiO₂ beschichteten Einzellaufbuchsen haben gezeigt, daß diese Schichtsysteme mit konventionellen, kunstharzgebundenen Diamant-Honleisten ohne zeitlichen Mehraufwand endbearbeitet werden können. Eine maßliche Nachbearbeitung war aufgrund der hohen Gleichmäßigkeit der gespritzten Schichten von 0,1–0,2 mm Stärke nicht erforderlich. Speziell die HVOF-gespritzten Schichtsysteme haben aufgrund der sehr geringen Schichtporosität im glatt gehonten Endzustand sehr niedrige Rauhigkeitswerte von R_A zwischen etwa 0,03 und 0,09 μm.
Unter Trockenreibungsbedingungen sind insbesondere die TiO_2-x-Schichtsysteme interessant, die sich durch das atmosphärische Plasmaspritzen von Titandioxid ergeben. Hierzu konnten nämlich sehr niedrige Reibkoeffizienten unter Trockenreibungsbedingungen gemessen werden. Unter geschmierten Bedingungen sind alle untersuchten Schichtsysteme außer AlSi12 geeignet.
Neben der Auftragung dünner Schichten in der Größenordnung von etwa 0,1–0,2 mm wie im vorliegenden Fall an LM-Kurbelwellengehäusen eignen sich die beschriebene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren (insbesondere HVOF) auch zur Auftragung von dicken Schichten in der Größenordnung von etwa 1 bis 2 mm und auch zu einer lokalen Spritzbeschichtung an bevorzugten Stellen, z.B. besonders beanspruchten Stellen des Bauteils im Einsatz. Tab. 1a
Tab. 1b
Tab. 1e

Claims

Vorrichtung zur Innenbeschichtung von rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlräumen (36) an, Werkstücken (34) mittels thermischem Spritzen, mit einem Brenner (24) zum Spritzen eines Beschichtungswerkstoffes, wobei der Brenner (24) an einer Positioniereinrichtung (22) zumindest in einer Richtung positionierbar aufgenommen ist, mit einer rotierend antreibbaren Drehaufnahme, insbesondere einem Drehteller (14), auf dem eine Werkstückaufnahme (40) für ein Werkstück (34) vorgesehen ist, die mittels einer Führungseinrichtung (32) relativ zum Brenner (24) positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (32) mindestens eine erste Linearführung (42, 43) mit einer ersten Antriebseinrichtung zur Positionierung der Werkstückaufnahme (40) aufweist, sowie mindestens eine zweite Linearführung (44, 45) mit einer zweiten Antriebseinrichtung zur Positionierung mindestens eines Ausgleichsgewichtes (46, 47) aufweist, wobei die erste Antriebseinrichtung (48, 49) und die zweite Antriebseinrichtung (50, 51) in entgegengesetzter Richtung angetrieben sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (40) auf zwei zueinander parallelen ersten Linearführungen (42, 43) gehalten ist, und daß zwei zweite Linearführungen (44, 45) mit je einem Ausgleichsge wicht (46, 47) vorgesehen sind, die parallel zu den beiden Außenseiten der ersten Linearführungen (42, 43) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgleichsgewichte (46, 47) gleich groß sind und jeweils mit gleichem Abstand von den ersten Linearführungen (42, 43) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antriebseinrichtungen (48, 49, 50, 51) Antriebsspindeln, vorzugsweise selbsthemmende Antriebsspindeln, vorzugsweise selbsthemmende Trapezspindeln aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Antriebsspindeln (48, 49) von einem gemeinsamen Antrieb (52) über ein Schneckengetriebe (54) angetrieben sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckengetriebe (54) mit den beiden beiden ersten Antriebsspindeln (42, 43) über mindestens ein Umlenkgetriebe (56, 57) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (48, 49) und zweiten (50, 51) Antriebsspindeln über Umlenkgetriebe (58, 59) zum gegensinnigen Antrieb gekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein batteriegespeister Gleichstromantrieb (56) vorgesehen ist, der mit Antriebseinrichtungen (48, 49, 50, 51) zum gemeinsamen Antrieb gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (14) eine Öffnung (17) zum Durchtritt von Overspray aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Endschalter (60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67) an den Enden der Linearführungen (42 – 45) vorgesehen sind.
Vorrichtung zur Innenbeschichtung von rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlräumen (36) an Werkstücken (34) mittels thermischem Spritzen, mit einem Brenner (24) zum Spritzen eines Beschichtungswerkstoffes, der an einer Positioniereinrichtung (22) zumindest in einer Richtung positionierbar aufgenommen ist, mit einer rotierend antreibbaren Drehaufnahme, insbesondere einem Drehteller (14), auf dem eine Werkstückaufnahme (40) für ein Werkstück (34) vorgesehen ist, die mittels einer Führungseinrichtung (32) relativ zur Achse (26) des Brenners (24) positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehaufnahme (14) im Bereich ihrer Rotationsachse (16) von einer Öffnung (17) zum Durchtritt von Overspray durchsetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (17) an eine Absaugeinrichtung (38) anschließbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (24) ein HVOF-Brenner ist, der an der Positioniereinrichtung (22) außerhalb des Werkstückes (34) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (24) mittels der Positioniereinrichtung (22) auf einer elliptischen Bahn (72) relativ zur zu beschichtenden Innenoberfläche (68) des Werkstückes (34) positionierbar ist, wobei der Auftreffwinkel (φ) zwischen der Achse (26) des Brenners (24) und der Innenoberfläche (68) zwischen 90° und 10°, vorzugsweise zwischen 90° und 20°, variierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner ein APS-Brenner oder ein Elektrolichtbogenbrenner mit einem Winkelkopf ist, der mittels der Positioniereinrichtung (22) in den Hohlraum (36) des Werkstückes (34) einfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Brenner (24) mindestens eine Kühllanze (28, 30) zur Kühlung des Werkstückes (34) mit Druckluft oder CO₂ vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (40) eine Kippeinrichtung (74) zur Verkippung des Werkstückes (34) relativ zur Achse (26) des Brenners (24) oder eine Wendeeinrichtung zur Verschwenkung des Werkstückes (34) um 180° aufweist.
Verfahren zur Innenbeschichtung von Hohlräumen (36) an Werkstücken (34) durch thermisches Spritzen mit Hilfe eines Brehnners (24), dem ein Spritzwerkstoff zugeführt wird, bei dem der Brenner (24) an einer Positioniereinrichtung (22) gehalten ist und das Werkstück (34) relativ zum Brenner (24) rotierend bewegt wird, wobei der zu beschichtende Hohlraum (36) relativ zur Achse (26) des Brenners (24) zentriert wird, und wobei eine durch eine Bewegung des Werkstückes (34) verursachte Unwucht durch Bewegung mindestens eines Ausgleichsgewichtes (46, 47) kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Werkstück (34) eine Mehrzahl von zu beschichtenden rotationssymmetrischen Hohlräumen (36) aufweist, wobei das Werkstück (34) zur aufeinanderfolgenden Beschichtung mehrerer Hohlräume (36) relativ zum Brenner (24) linear verschoben wird und dabei eine durch eine Bewegung des Werkstückes (34) verursachte Unwucht durch eine entgegengesetzte Bewegung des mindestens einen Ausgleichsgewichtes (46, 47) in eine entgegengesetzte Richtung kompensiert wird.
Verfahren zur Innenbeschichtung von rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlräumen (36) an Werkstücken (34) durch thermisches Spritzen mit Hilfe eines Brenners (24), dem ein Spritzwerkstoff zugeführt wird, bei dem der Brenner (24) an einer Positioniereinrichtung gehalten ist und das Werkstück (34) auf einem Drehteller rotierend bewegt wird, wobei der zu beschichtende Hohlraum relativ zur Achse (26) des Brenners (24) zentriert wird, wobei während des Spritzvorgangs entstehender Overspray durch eine zentrale Öffnung (17) im Drehteller (14) abgesaugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem als Werkstücke (14) Kurbelgehäuse vorzugsweise aus Leichtmetall verwendet werden, die eine Mehrzahl von zylindrischen Hohlräumen (36) aufweisen, deren als Zylinderlaufbuchsen vorgesehene Innenoberfläche (68) beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem die Beschichtung durch Hochgeschwindigkeitsspritzen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Brenner während der Beschichtung relativ zum Werkstück (34) auf einer elliptischen Bahn (72) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem der Auftreffwinkel (φ) zwischen der Achse (26) des Brenners (24) und der Innenoberfläche (68) zwischen 90° und 10° variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem der Auftreffwinkel (φ) zwischen einem maximalen Winkel, vorzugsweise im Bereich von etwa 90°, im OT-Bereich des jeweiligen Hohlraums (36) und einem mit zunehmender Tiefe des Hohlraums (36) abnehmenden Winkel variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, bei dem die Vorschubgeschwindigkeit des Brenners (24) etwa proportional zum Auftreffwinkel (φ) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, bei dem der Brenner (24) während der Beschichtung kontinuierlich betrieben wird und zur aufeinanderfolgenden Beschichtung verschiedener Hohlräume (36) eines Werkstückes (34) vom Werkstück (34) weggefahren oder weggeschwenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, bei dem zwischen dem Brenner (24) und der zu beschichtenden Oberfläche des Werkstückes (34) ein Spritzabstand von 150 bis 500 mm, vorzugsweise von 150 bis 400 mm eingehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, bei dem das Werkstück (34) während der Beschichtung mit 40 bis 100 U/min angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem die Beschichtung durch atmosphärisches Plasmaspritzen oder durch Elektrolichtbogenspritzen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem zwischen der Innenoberfläche des zu beschichtenden Hohlraums und dem Brenner ein Spritzabstand von 25 bis 600 mm eingehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, bei dem das Werkstück während der Beschichtung mit 80 bis 200 U/min angetrieben wird.