Simulation des Drei-Kathoden-Brenners zur Homogenisierung von thermisch gespritzten Keramikschichten

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Die Drei-Kathoden-Brennertechnik ist eine viel versprechende Technologie im atmosphärischenPlasmaspritzen (APS), die hohe Potentiale zur Verbesserung der Schichtqualitäten plasmagespritzterSchichten aufweist. Wegen der drei parallelen Lichtbögen im Plasmabrenner entsteht einecharakteristische dreifache Symmetrie der Plasmaeigenschaften im Querschnitt des Freistrahls in derNähe des Brennerausgangs bzw. in den Zonen der Werkstoffinjektion. Diese wurde in der erstenProjektphase sowohl numerisch als auch experimentell bestätigt. Das Hauptziel der nächstenProjektphase ist die Gewinnung von Erkenntnissen zur mehrfachen Injektion, Beschleunigung undErhitzung des Schichtwerkstoffs im charakteristischen Freistrahl durch die mathematischeModellierung und Simulation. Diese soll nicht nur für die klassische Injektion von pulverförmigenWerkstoffen, sondern auch für die Injektion des Werkstoffs mittels einer Suspension erforscht werden.Es ist bislang keine numerische oder experimentelle Forschung zu dieser Thematik durchgeführtworden. Die Simulationen sollen mit tomographischen Aufnahmen des Plasmastahles verifiziertwerden.