Auftragen von funktionalen Schichten auf Innenzylinderflächen mit dem Kaltgasspritzen

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Die vorliegende Arbeit untersucht die Eigenschaften der alternativen thermischen Spritztechnologie Kaltgasspritzen (CGS) zur Herstellung beschichteter Innenzylinderflächen für konventionelle Verbrennungsmotoren. Die kontinuierliche Weiterentwicklung des Verfahrens hat die Anwendungsmöglichkeiten und die Nachfrage nach dieser Technologie erhöht. Diese Arbeit zeigt, dass Kaltgasspritzen eine geeignete Methode zur Beschichtung von Innenzylinderflächen darstellt. Der Einfluss des Pulverwerkstoffs und der Prozessparameter auf die Prozesseigenschaften wurde analysiert. Besonders die Wechselbeziehungen zwischen Partikelmorphologie, Prozessdruck, Prozesstemperatur und Partikelgeschwindigkeit wurden detailliert untersucht. Die Ergebnisse belegen, dass mit steigenden Prozessparametern die Partikelgeschwindigkeit zunimmt, was zu einer geringeren Oberflächenrauheit der Innenzylinderflächen führt. Die Anbindung der Pulverpartikel an das Substrat erwies sich als ausreichend hoch, um eine gute Haftzugfestigkeit für die spätere Honbearbeitung zu gewährleisten. Zudem wurde festgestellt, dass die Haftzugfestigkeit mit zunehmenden Prozessparametern weiter steigt. Schließlich zeigte die Verschleißfestigkeit einer kaltgasgespritzten Beschichtung mit Karbidanteil vergleichbare Werte zu herkömmlichen thermischen Spritzschichten für Zylinderlaufflächen. Daher stellt Kaltgasspritzen eine attraktive, zukunftsorientierte Alternative zur Laufflächenbesch