Moderne Online-Prozessüberwachungsstrategien bei thermischen Spritzprozessen im ID-Bereich

Die Innenbeschichtung von Bauteilen mittels thermischer Spritzverfahren wie z. B. dem Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) gewinnt zunehmend an Bedeutung, stellt jedoch aufgrund eingeschränkter Zugänglichkeit und veränderter Prozessbedingungen im Bereich der Internal Diameter Beschichtung (ID) besondere Herausforderungen an die Prozessdiagnostik. Ziel dieses Beitrags ist die Entwicklung einer geeigneten Online-Diagnostik zur verbesserten Prozessüberwachung und Qualitätssicherung. Im Rahmen des IGF-Vorhabens 22.830N wurden hierfür angepasste Messoptiken, Testbauteile mit integrierten Sichtfenstern sowie kombinierte experimentelle und numerische Ansätze entwickelt. Das thermische Profil des Beschichtungsprozesses (Flamme und Bauteil) wurde durch Computational Fluid Dynamics-Simulationen und Pyrometermessungen analysiert, während Partikeleigenschaften mithilfe des SprayWatch Systems und Hochgeschwindigkeitskameras erfasst wurden. Ergänzend wird die akustische Schallanalyse als neuer Diagnoseansatz untersucht. Die Auswertung akustischer Signale ermöglicht zusätzliche Rückschlüsse auf Prozessstabilität und Störungen und erweitert damit die bestehenden optischen und thermischen Verfahren zu einem ganzheitlichen Überwachungskonzept.