Entwicklung von Verschleißschutzschichten auf Basis von Nickelhartlegierungen auf Aluminiumbauteilen mittels Plasma-Pulver-Auftragschweißen

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Steigerung der Härte und der Verschleißbeständigkeit von Aluminiumoberflächen u. a. auch bei Einsatzbedingungen mit erhöhter Temperaturbeanspruchung. Dazu soll eine Verschleißschutzschicht auf Nickelbasis mit oder ohne Hartstoffverstärkung verwendet werden. Da ein direktes Aufbringen der Nickelschicht auf das Aluminium wegen der Ausbildung verschiedener intermetallischer Phasen aus metallurgischer Sicht nicht sinnvoll erscheint, ist die Verwendung einer kupferbasierten Haftschicht geplant. Diese soll sowohl metallurgisch als auch im Hinblick auf die unterschiedlichen Schichteigenschaften (z. B. Härte, Wärmedehnung etc.) als Pufferschicht zwischen Hartschicht und Grundwerkstoff fungieren. Zur Herstellung eines entsprechenden Verbundschichtsystems Grundwerkstoff-Haftschicht-Hartschicht mithilfe des Plasma-Pulver-Auftragschweißens sollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens Beschichtungsmöglichkeiten untersucht sowie Verfahrensgrenzen aufgezeigt und ggf. erweitert werden. Dazu werden geeignete Zusammensetzungen der Haft- und Hartschichten entwickelt sowie die Prozessparameter für die schweißtechnische Verarbeitung entsprechend optimiert. Die Untersuchungen werden für verschiedene, technisch bedeutende Aluminiumguss- und -knetlegierungen durchgeführt. Mithilfe dieses Forschungsvorhabens sollen die Einsatzmöglichkeiten von Aluminiumlegierungen ausgeweitet werden, sodass in verschiedensten Bereichen eine Substitution von Stahlbauteilen durch Aluminiumbauteile ermöglicht wird. Durch die angestrebten umfassenden Nutzungsmöglichkeiten der zu entwickelnden Technologie kann somit eine Vielzahl insbesondere klein- und mittelständischer Unternehmen von dem geplanten Forschungsvorhaben profitieren.