Optimierung der Hartstofffraktion von Fülldrähten mit großem Durchmesser für das Draht-Lichtbogenbeschichten

Eine Strategie zur Herstellung verschleißbeständiger Beschichtungen besteht in der Einbettung karbidischer Hartstoffpartikel in bestimmter Größe und Konzentration in eine duktile Matrix. Unter Verwendung des Draht-Lichtbogenbeschichtens kommen hierzu Fülldrähte mit metallischer Hülle und partikelgefülltem Kern zum Einsatz. Der Prozess wurde für Fülldrähte mit großem Durchmesser (> 1,6 mm) bisher unzureichend untersucht. Aufgrund der hohen Kinetik von Lichtbogen und Gasströmung bestehen erhebliche Herausforderungen in Bezug auf Reproduzierbarkeit, Homogenität und Werkstoffeffizienz. Als Grundlage für ein deutlich verbessertes Verständnis des Vorgangs erfolgte eine Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Drahtdesign, Partikelgröße und Hartstoffübergang. Untersuchungsgegenstand waren Fülldrähte mit Nickelmantel und Wolframkarbid als Partikelfüllung. Anhand von Punktbeschichtungen konnte eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für die Einbettung von Hartstoffen mit geringem Durchmesser (< 100 μm) festgestellt werden.