Hochgeschwindigkeitsflammspritzen kommt überall da zum Einsatz, wo belastete Bauteile vor Verschleiß und Korrosion geschützt werden sollen. Die Bauteile werden hierzu mit einem Partikelstrahl beschossen, der bis zu 2.000 Meter pro Sekunde schnell und im Kern etwa 3.000 Grad Celsius heiß ist. Leider entwickelt bei diesem Vorgang die Partikelflamme aufgrund der enormen Geschwindigkeit und des Temperaturunterschieds zur umgebenden Luft eine peitschende Eigenbewegung an der Spitze; das Resultat ist dann eine recht ungleichmäßige Verteilung der hochverdichteten Beschichtung. Werkstoffwissenschaftler der TU Chemnitz unter der Leitung von Prof. Dr. Bernhard Wielage haben nun ein ebenso simples wie wirkungsvolles Verfahren entwickelt, um dieses Problem in den Griff zu bekommen.

Da der Partikelstrahl zur Kühlung der Spritzdüse stets von einem Gas umgeben ist, kamen sie auf die Idee, diesen auch gleich zur Stabilisierung der Flamme nutzen. Das kühlende Hüllgas strömt künftig mit einer Eigenrotation aus der Düse und verhindert durch den aufgeprägten Drehimpuls, dass der Flammstrahl ins Straucheln gerät. Die Schichtqualität wird dadurch enorm gesteigert, da die Partikel gleichmäßig präzise dort auftreffen, wo sie benötigt werden. Der Chemnitzer Düsenaufsatz kann mit handelsüblichen HVOF-Brennern verwendet werden – die Wissenschaftler sind daher zuversichtlich, dass sich das Verfahren als Standard durchsetzen wird.

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