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FORSCHUNGSPROJEKT

Professur für Plasmatechnik und Grundgebiete der Elektrotechnik

Verbesserung der Schichteigenschaften beim Lichtbogendrahtspritzen durch Strommodulation

Öffentlich gefördertes Forschungsvorhaben (AiF / Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V.)

Projektlaufzeit: 01.03.2014 - 30.09.2016
 

Das wesentliche Ziel des Forschungsvorhabens ist, für den Lichtbogendrahtspritz-Prozess (LDS-Prozess) eine Möglichkeit zur Homogenisierung der Spritzpartikelgrößen (angestrebter Partikeldurchmesser ca. 25 µm) durch Strommodulation zu erreichen. Zu diesem Zweck werden mittels einer Schweißstromquelle Strompulse im kHz-Bereich auf den LDS-Prozess aufmoduliert. Dabei werden die Hypothesen überprüft, inwieweit eine Ablösung der Tropfen, ähnlich dem Metallschutzgasschweißen (MSG-Prozess), durch den Pinch-Effekt erreicht werden kann oder ob durch die Strommodulation bzw. den Einfluss des Eigenmagnetfeldes an der Anode eine ähnliche Tropfenablösung wie an der Kathode durch Einstellung der Ansatzform ermöglicht wird.
Basis für diese Untersuchungen sind neben der Strom- und Spannungsmessung vor allem Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und hochfrequente Magnetfeldmessungen, die an der UniBwM sowohl zur Festkörpertemperaturbestimmung wie auch zur Ansatzformanalyse verwendet werden. Die zu erwartenden wissenschaftlich-technischen Ergebnisse konzentrieren sich auf die Erforschung der Ansatzform an der Anode und Kathode beim LDS-Prozess. Dabei wird der Effekt einer kontrahierten Ansatzform im Vergleich zu einer diffusen Ansatzform auf die Tropfenbildung quantitativ evaluiert und die Möglichkeit zur Erzeugung einer bestimmten Ansatzform durch Strommodulation, d. h. Pulsen mit steilen Flanken, untersucht. Zusätzlich wird die Möglichkeit der Übertragung von Erkenntnissen aus dem MSG-Schweißprozess auf den LDS-Prozess erforscht.

Ansprechpartner: M.Sc. Alexander Atzberger