Ganzheitliche Prozesssimulation für das ThermischeSpritzen – verifiziert durch die akustische Analysedes HVOF-Prozesses

Die steigenden Anforderungen an moderne Beschichtungsverfahren, insbesondere an die thermische Spritztechnik verlangen neue, zuverlässige Methoden der mathematischen Beschreibung und Vorausberechnung der gesamten Prozesskette. In der Vergangenheit musste bei der Simulation auf stark vereinfachte numerische Modelle zur Darstellung der Beschichtungssysteme zurückgegriffen werden. Durch den Einsatz massiv paralleler Rechenarchitekturen und leistungsfähiger Algorithmen zur Beschreibung komplexer thermodynamischer Vorgänge, ist es heute möglich, ausgehend von der Verbrennung der Reaktionsspezies bis hin zur Ermittlung der akustischen Emissionen des Strömungsfeldes alle beschreibenden Größen in einem Modell darzustellen. Das dadurch gesteigerte Prozessverständnis ermöglicht den effizienten Einsatz vereinfachter prozessdiagnostischer Verfahren, wie der Akustikanalyse. Die starken Geräuschemissionen des HVOF-Prozesses, welche im wesentlichen durch strömungsdynamische Effekte hervorgerufen werden, enthalten wichtige Informationen, die der Bewertung der Funktionsfähigkeit des Spritzsystems und der Qualitätssicherung dienen [1].