Thermisches Spritzen (Prozesstechnik)

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Portraitfoto Heinemann © Urheberrecht: Carl Brunn

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Hendrik Heinemann

Oberingenieur und Gruppenleiter TS-P

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CoE-IoP – Exzellenzcluster „Internet of Production“ - Teilprojekt WS-B2.II „Discontinuous Production”

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des Teilprojekts WS-B2.II „Discontinuous Production“ werden verschiedene Aspekte der Industrie 4.0 untersucht. Dabei werden die Methoden der Künstlichen Intelligenz eingesetzt, um die Partikeleigenschaften anhand der Prozessparameter vorherzusagen. Die Erstellung eines digitalen Schattens der Beschichtungsprozesse TS und PVD wird durch eine digitale Vernetzung der Beschichtungsanlagen in Kombination mit Prozesssimulationen umgesetzt. Ebenfalls wird eine digitalisierte Anbindung der Analyseanlagen und die automatisierte Übertragung in eine Datenbank verfolgt. Die gesammelten Daten werden zur Vorhersage von Schichteigenschaften und zur gezielten Steuerung und Parameterauswahl für den Beschichtungsprozess eingesetzt. Poster CoE IoP Teilprojekt WS-B2.II

Förderinstitution: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektnummer: EXC 2023/1
Laufzeit: 01.01.2019 bis 31.12.2025

 
 

Theleis – Thermisch gespritzte Beschichtungen mit guter thermischer Leitfähigkeit und elektrischer Isolation

Kurzbeschreibung:

In diesem Forschungsprojekt soll eine thermisch gespritzte Beschichtung entwickelt werden, welche eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist und gleichzeitig die elektrische Isolation von elektrischen Komponenten gewährleistet. Dies wird in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner obz innovation GmbH umgesetzt. Steigende Leistungsdichten, wie z.B im Bereich der Schnellladefunktion der E-Mobilität, führen zu einer Erhöhung der Betriebstemperatur der verwendeten Leistungselektronik. Daher ist eine adäquate Wärmeabfuhr für elektrische Bauteile bei zugleicher Isolierung notwendig. Durch Anpassung der Werkstoffchemie und der Mikrostruktur der applizierten Beschichtungen soll der Wärmewiderstand der Isolationsschicht gesenkt werden ohne dabei die isolierende Wirkung einzuschränken. Mit Hilfe von anwendungsnahen Untersuchungen kann die Funktionalität der entwickelten Theleis-Beschichtung überprüft werden.

Förderinstitution: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektnummer: KK5370601SU1
Laufzeit: 01.01.2022 bis 31.12.2023
 
 

HVAF-Sim – Simulationsunterstützte Prozessentwicklung für die Applikation von MCrAlY-Beschichtungen mittels des AC-HVAF-Prozesses

Kurzbeschreibung:

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung von AC-HVAF-Prozessen (Activated Combustion High Velocity Air Fuel) mittels numerischer Simulationen. Dies soll am Beispiel der Applikation hochwertiger MCrAlY-Beschichtungen durchgeführt werden. Hierfür ist die Untersuchung der Strömungs- und Verbrennungsvorgänge während des Prozesses notwendig, weil diese die Partikelzustandsgrößen beeinflussen können. Die Partikelgeschwindigkeit im Freistrahl der betrachteten Prozesse wird anhand von Prozessdiagnostik bestimmt, um das Simulationsmodell zu validieren. Die Eigenschaften der Beschichtungen werden analysiert, um die Korrelation zwischen den Prozessparameter und den Schichteigenschaften abzuleiten. Poster HVAF-Sim

Förderinstitution: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektnummer: 437084607
Laufzeit: 01.03.2021 bis 28.02.2023
 
 
 

HEA-Heiz – Entwicklung neuartiger metallischer Zusatzwerkstoffe für Heizelemente mittels Thermischen Spritzens

Kurzbeschreibung:

In diesem Forschungsprojekt werden High-Entropy-Alloys (HEA) für den Einsatz als thermisch gespritzte Heizelemente entwickelt. HEA sind eine neue innovative Werkstoffklasse, welche erst seit ca. 15 Jahren intensiver erforscht werden. Durch das Zulegieren von Elementen mit deutlich kleineren oder deutlich größeren Atomradien sollen das Kristallgitter der Referenzlegierung gezielt verzerrt und so die Werkstoffeigenschaften eingestellt werden. Die schmelz­­metallurgische Werkstoffentwicklung wird sowohl an im Vakuumofen umgeschmolzenen Legierungen als auch an metallischen Folien, die mittels Melt-Spinning hergestellt werden, durchgeführt. Dabei wird die hohe Abkühlgeschwindigkeit der Legierung im Melt-Spinning ausgenutzt, um den Erstarrungsprozess im Thermischen Spritzen nachzubilden. Poster HEA-Heiz

Förderinstitution: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
Projektnummer: BO 1979/76-1
Laufzeit: 01.10.2020 bis 30.06.2023