Sprühkompaktieren von Mehrlagenwerkstoffen

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Die Kombination von Eigenschaften verschiedener Werkstoffe durch Mehrlagenwerkstoffe erhöht die Belastbarkeit und verbessert die Gleiteigenschaften von Gleitlagern. Sprühkompaktierte Mehrlagenwerkstoffe bieten das Potenzial zur Herstellung von Halbzeugen mit herausragenden Gleiteigenschaften und höchster Belastbarkeit. Ein zentrales Ziel beim Sprühkompaktieren ist die Herstellung eines möglichst dichten Werkstoffs, da Porosität die mechanischen Eigenschaften verschlechtert. Zur Untersuchung des Einflusses der Prozessbedingungen auf die Porosität wurde eine Sprühkompaktieranlage für Mehrlagenflachprodukte entwickelt. Die Porosität dieser Produkte wurde mittels Bildanalyse hinsichtlich Porengröße, -form und lokaler Verteilung über der Depositschichtdicke charakterisiert. Die lokale Depositoberflächentemperatur stellte sich als eine der Hauptfaktoren für die Porosität heraus. Um den Zusammenhang zwischen dieser Temperatur und der Porosität auf andere Legierungssysteme zu übertragen, wurde die dimensionslose Enthalpie der Depositoberfläche eingeführt. Alle untersuchten Materialien zeigten einen ähnlichen Verlauf der Porosität in Abhängigkeit von der dimensionslosen Oberflächenenthalpie. Zusätzlich wurde ein Simulationsmodell zur transienten Berechnung des Temperaturfeldes im Mehrlagendeposit entwickelt, um den Einfluss der Prozessbedingungen auf die Oberflächentemperatur zu untersuchen. Die Kombination von experimentellen Daten un