Simulation des Aufbaus mittels der 3-Kathoden-Technik plasmagespritzter Schichten

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Mit Hilfe der 3-Kathoden-Technik ist das technische Potenzial vorhanden, homogene plasmagespritzte Schichten zu applizieren. Ein gezieltes Optimieren der Eigenschaften solcher Schichten im Hinblick auf Porengehalt, -größe und Eigenspannungsverteilung soll in dem vorliegenden Forschungsvorhaben mittels Simulation der Schichtbildung erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen der ersten Förderphase soll die gekoppelte CFD-FEM-Methode als Ausgangsbasis für die Simulationen dienen. Diese Methode wird erweitert und hochskaliert, so dass nunmehr auch makroskopische Schichten simuliert werden können. Als Ergebnis dieser Homogenisierungssimulationen können die optimalen Partikeleigenschaften vor dem Aufprall auf das Substrat vorhergesagt werden. Anhand dieser Partikeleigenschaften kann vom TP1 auf die optimalen Prozessparameter rückgerechnet werden. Des Weiteren ist geplant, Haftzugversuche an den simulierten Schichten durchzuführen. Somit stehen auch wichtige Werkstoffkennwerte, wie Elastizitätsmodul und Zugfestigkeit der Schicht zur Verfügung.