Akustische In-situ-Überwachung von Schichtbildungsprozessenbeim thermischen Spritzendurch Hochfrequenzimpulsmessung

Um die schützende Funktion von thermisch gespritzten Schichten sicherzustellen, müssen Risse grundsätzlich vermieden werden. Risse schwächen die Kohäsion und Adhäsion der Schicht und ermöglichen den Angriff von korrosiven Medien. Risse in thermisch gespritzten Schichten entstehen meistens durch hohe Zugeigenspannungen. Die häufigste Methode der Rissdetektion ist die metallografische Untersuchung von Querschliffen oder die Farbeindringprüfung. Beide Verfahren können erst nach Abschluss des Spritzprozesses durchgeführt werden. Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Rissdetektion streben eine In-situ-Überwachung der Rissbildung durch Analyse der akustischen Emissionen an. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die im Rahmen des Forschungsvorhabens „Zerstörungsfreie In-Situ-Überwachung zur Optimierung der Schichtmorphologie bei Plasma-, Lichtbogendraht- und HVOF-basierten Prozessen (OptiMorph)“ erarbeitete Methode zur In-situ-Rissdetektion mittels Hochfrequenzimpulsmessung. Am Beispiel des Lichtbogendrahtspritzens (englisch „Twin Wire Arc Spraying“, TWAS) mit dem Werkstoff FeCrBSi wird exemplarisch die Vorgehensweise zur Entwicklung dieser Methode beschrieben.