Optimierung der Brennergeometrie und Pulverinjektion beim HVOF-Prozess für die Verarbeitung von Feinstpulver mittels Modellierung und Simulation

使用建模和仿真优化 HVOF 工艺中的燃烧器几何形状和粉末喷射，用于加工细粉末

• 批准号: 55498663
• 负责人: Professorin Dr.-Ing. Kirsten Bobzin, since 11/2007
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Oberflächentechnik (IOT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/55498663?language=en
• 关键词: Optimierung; der; Brennergeometrie; und; Pulverinjektion

Feinstpulver auf Fe-Basis soll im Rahmen des Forschungsclusters entwickelt werden, um neuartige, sehr dünne, nachbearbeitungsarme nano- bzw. mikrostrukturierte Schichtsysteme zum kostengünstigen Korrosions- und Verschleißschutz herstellen zu können. Dieses neuartige Pulver soll unter anderem mit dem Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF-Spritzen) verarbeitet werden. Im Rahmen dieses beantragten Projektes steht die Prozess- sowie Düsen- und Brenneroptimierung beim HVOFProzess mittels Modellierung und Simulation im Mittelpunkt, um eine speziell auf das Feinstpulver abgestimmte Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit der Beschichtungen zu erreichen. Diese beiden Eigenschaften sind beim industriellen Einsatz der Thermischen Spritztechnik unerlässlich. Der HVOF-Prozess wird hierbei von der Brennkammer über die Pulverinjektion bis zum Freistrahl mittels numerischer Methoden modelliert. Darauf basierend sollen Simulationen durchgeführt werden mit dem Ziel, die Prozessparameter und die Brennergeometrie den Berechnungen entsprechend in enger Zusammenarbeit mit dem Projekt „HCR-Feinstpulverschicht“ am IOT/RWTH Aachen für eine optimale Feinstpulververarbeitung anzupassen. Diese Optimierung wird mit dem Ziel zur Herstellung von kostengünstigen, dichten und einen hohen Verschleiß- und Korrosionsschutz bietenden Schichten durchgeführt. Die Verifizierung der Simulationsergebnisse erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Projekt „Prozessdiagnostik“ am LPT/UniBW München aufgrund einer umfangreichen Parameterstudie des HVOF-Prozesses. In der Industrie kommen mit Gas und Kerosin betriebene sowie hybride Systeme zum Einsatz. Neuartige hybride HVOF-Systeme zeigen aufgrund erster Experimente in der Industrie und an Instituten das größte Potenzial, Feinstpulver zu verarbeiten, weshalb dieser Prozess im Mittelpunkt des beantragten Projektes steht. Die Ergebnisse der Optimierung des hybriden HVOF-Prozesses sollen in die Arbeiten des Projektes „HCR-Feinstpulverschicht“ einfließen.

在研究簇韦尔登的范围内，铁基粉末是一种中性的、纳米化的粉末。mikrostrukturierte Schichtsysteme zum kostengünstigen Korrosions- und Verschleißschutz herstellen zu können.这种中性的粉末可以通过HVOF-Spritzen（HVOF喷雾）进行韦尔登。在Rahmen的这些beantragten Projektes steht die Prozess- sowie Düsen- und Brenneroptimierung beim HVOF Prozess mittels Modellierung und Simulation im Mittelpunkt，um eine speziell auf das Feinstpulver abgestimmte Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit der Beschichtungen zu erreichen.这是一种独特的工业热喷涂技术。HVOF-过程将通过数值模拟的方法在喷吹空气中进行。在IOT/RWTH亚琛的“HCR-Feinstpulverschicht”项目中，通过恩格尔Ziel、Prozessparameter和Brennergeometrie等方法进行韦尔登仿真，可以获得最佳的气动这种最佳化将与成本、成本和高成本的设计和成本相结合。在LPT/UniBW München的“过程诊断”项目中，对HVOF过程的模拟进行了验证。在工业中，使用天然气和煤油可以使混合系统成为一种能源。HVOF-系统的混合物在工业和研究机构中进行了大量的实验，并在中型项目中进行了稳定的试验。HVOF混合工艺的优化设计在HCR-Feinstpulsschicht”einfließen“项目中得到解决。