PTWA-System

  Spritzprozess des Systems und Querbruch der gespritzten Schicht Urheberrecht: © IOT PTWA-Spritzprozess (a) und PTWA-gespritzte Schicht auf mechanisch aufgerauhtem Substrat (b)

Der Plasma Transferred Wire Arc (PTWA)-Beschichtungsprozess wurde entwickelt, um Thermische Spritzschichten auch auf Bohrungswänden aufbringen zu können. Ermög­licht wird dies durch einen kompakten Plasmagenerator, der an einer rotieren­den Spindel montiert ist. Der Prozess wird durch eine Hochspannungs­entladung, welche das Plasmagas zwischen Pilotdüse und Kathode ionisiert, gestartet. Das so erzeugte Plasma strömt durch die Düsenmündung und dehnt sich entlang der Längs­achse der Düse aus. Dabei wird das Plasma zum senkrecht zur Düse kontinuier­lich zuge­führten Drahtzusatzwerkstoff transportiert, wodurch der elektrische Kreis geschlossen wird. Durch die Überlagerung der Rotation und des axialen Brennervor­schubs wird die Beschichtung von Bohrungswandungen ermöglicht. Durch die hohen Temperaturen des Plasmas wird der Draht aufgeschmolzen. Das Schmelzbad wird dann durch einen Druckluftstrom fein zerstäubt und auf das Substrat aufgeschleudert.

Technische Daten

Parameter Wert
Plasmagase

Argon, Wasserstoff

Zerstäubergas

Druckluft (Inertgase möglich)

Materialdurchsatz 4-5 kg/h
Werkstoffform

elektrisch leitfähiger Massiv- oder Fülldraht (Durchmesser 1,6 mm)
Beschichtbare Bohrungsdurchmesser d = 65-360 mm
Leistung bis P = 13 kW
Partikelgeschwindigkeit v = 100-130 m/s
Partikeltemperatur etwa T = 2.200 °C (C-Stahl)