DE3300989A1 - Beseitigung des orangenschaleneffekts bei lichtbogenspritzauftragungen - Google Patents

Beseitigung des orangenschaleneffekts bei lichtbogenspritzauftragungen

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DE3300989A1
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DE3300989A
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Walter H.R. Dipl.-Ing. 2800 Bremen Ott
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Ott Geb Kayser Hanna 2800 Bremen De Ott Pete
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
    • B05B7/222—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc
    • B05B7/224—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc the material having originally the shape of a wire, rod or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying

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Description

Beseitigung des Orangenschaleneffekts bei Bi
Der Orangenschaleneffekt, auch Apfelsinenschaleneffekt genannt, tritt dann auf, wenn von einer der beiden Elektroden (Spritz= drähte) einzelne Tropefn abgeschmolzen und verdüst werden. Die Verdüsung erfolgt über komprimierte Luft oder Inertgas. Tropfen sind übergroße Spritzpartikel. Diese Tropfen bilden auf dem Sub= strat oder Haufwerk eine unreglmäßige Anzahl unerwünschter Erhe= bungen. Die Tropfen entstehen vornehmlich bei hohen Spritzlei= stungen und bei* Einsatz des offenen Düsensystems. Bei stärke» ren Auftragungen überlagern sich die einzelnen Tropfen. Die Ursa* ehe der übergroßen Spritzpartikel, hier als Tropfen bezeichnet, sind die unterschiedlichen Temperaturen an der Plus-Elektrode.. (Anode) und Minus-Elektrode (Kathode). Da die beiden Spritzdrähte (Elektroden) mit gleicher Durchlaufgeschwindigkeit zum Abschmelzen transportiert werden und somit die unterschiedliche Elektroden«' temperatur keine Berücksichtigung findet, bilden sich analog die Tropfen an der Elektrode mit der niedrigen Abschmelztemperatur. Wird die Durchlaufgeschwindigkeit des Spritzdrahtes (Elektrode)) der niedrig schmelzenden Elektrode, verringert, so entfallen die Tropfen und damit der Orangenschaleneffekt. Die Temperaturdiffe» renz an den beiden Elektroden kann bis zu 10 % betragen. Lichtbo=* genspritzergebnisse haben gezeigt, daß die beiden Spritzdrähte (Elektroden) mit unterschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten zum Abschmelzen transportiert werden müssen, damit ein gleichmäßiger Haufwerkaufbau erfolgen kann.
In der Regel erfolgt der Spritzdrahttransport über VorschubrSder. Erfindungsgemäß müssen diese dann unterschiedliche Durchmesser auf» weisen, so daß die beiden Spritzdrähte bei unterschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten zum Abschmelzen gebracht werden. Abbildung 1: Charakteristische Haufwerkoberfläche zeigt die Aus= wirkung des Orangenschaleneffekts beim Spritzen mit Spritzdrähten gleichen Liquidus . Die Anzahl der Tropfen (τ) (übergroße Spritz= partikel) ist von der Spritzleistung in kg/h abhängig, sie steigt bei zunehmender Stromstärke (Ampere).
BAD
Abbildung 2: Iä Bifilar"systera und bei Spritzdrähten mit gleichem Durchmesser und etwa gleichen Liquidus sowie gleicher Durchlauf= geschwindigkeit bilden sich an der Elektrode (E) mit der niedri* gen Temperatur Tropfen (τ), das sind übergroße Spritzpartikel. Wenn die beiden Elektroden im Lichtbogen ihren Liquidus erreicht, erhalten sie ihre innere Energie und durch die Zerstäuberluft (ζ) ihre kinetische Energie.Die Abbildung 2 zeigt einen Tropfen kurz vor dem Abreißen vom Spritzdraht (e),Elektrode.mit der niedrigen
Temperatur, der zum Orangenschaleneffekt führt. Die eingebetteten Tropfen im Haufwerk (η) zeigen bei der Bearbeitung ringförmige Po= , /en rennester, teilweise werd/~sie auch bei der Bearbeitung aus dem Haufwerk herausgerissen. Obwohl die Tropfen eine hohe innere Ener= gie aufweisen, ist die kinetische Energie erheblich kleiner als die der kleineren Spritzpartikel und analog die Verformung auf dem Substrat oder Haufwerk gering. Nach Unterbrechung werden sie oftmals mit Xratzwerkzeugen beseitig, teils auch mit einem Hammer und Mei* ßel beseitigt, dabei entstehen dann mehr oder weniger tiefe Irater im Haufwerk. Insbesondere bei starken Aluminium- oder -Stahlauftra* gungen ist die Tropfenbildung der größte Störenfried bei Lichtbogen* spritzauftragungen.
Zur Verhinderung des Orangenschaleneffekts sollen erfindungsgemäß , die beiden Spritzdrähte (e) Elektroden, die beim Zusammentreffen den Lichtbogen bilden, eine unterschiedliche' Drahtdurchlaufgeschwin=» digkeit in m/sec aufweisen, oder Spritzdrähte zum gleichen Zweck in unterschiedlicher Stärke Verwendung finden!
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Claims (1)

  1. Patentansprüche ·
    Anspruch 1," dadurch gekennzeichnet, daß beim Lichtbogenspritzver= fahren im Bifilarsystem zur Anpassung an die Temperaturdifferenz an der Anode und Kathode zur Beseitigung des Orangenschaleneffekt der Spritzdrahttransport mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfolgt.
    Anspruchs, nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zum Aus= gleich der Temperaturdifferenz unterschiedliche Drahtstärken Ver= wendung finden.
DE3300989A 1983-01-14 1983-01-14 Beseitigung des orangenschaleneffekts bei lichtbogenspritzauftragungen Withdrawn DE3300989A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0363655A1 (de) * 1988-10-14 1990-04-18 Westinghouse Electric Corporation Verwendung von Wechselspannung bei der Lichtbogenspritzauftragung

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EP0363655A1 (de) * 1988-10-14 1990-04-18 Westinghouse Electric Corporation Verwendung von Wechselspannung bei der Lichtbogenspritzauftragung

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