Met All Spritz En

7/16/2019 Met All Spritz En

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HERAUSGEBEN- H.HAAI(EHE,FT 95

KREKETER - STEII\IEI}TER

SPR,INGER,-\IER,I*AG BERIIN


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.wERKSTATTBUCHERrn nntnrnBSANGEslELL[n, KoNslrn,uKIEUB,E uI'[D FcH-B,BET[E. IIEIiAUGDGEBEN YON DII,..ING. II. HAAKE, HAMBUBG

Jeilea Eeft 5lr-70 eiton etark, mit zahlreichen AbbililungenDie Werkstattbcher behandeln das Gesamtgebiet der Werkstatts':technik in kurzen selbstndigen Dinzeldarstellungen: anerkannte Fachleuteund tchtige Praktiker bieten hier das Beste dus ihrem Arbeitsfeld, um ihreFachgenossen sebnell und grndlich in die Betriebspraxis einzufbren.Die Werkstattbeher .stehen wissenschaftlich und betriebsteehnisch au{ derHhe, sind dabei aber im besten Sinne gemeinverstndlich, so da alle im.Betrieb und auch im Bro Ttigen, vom vorwrtsstrebenden Facharbeiter biszum leitenden fngenieur, Nutzen aus ihnen ziehen knnen.Indem die Sammlung so den Einzelnen zu frdern sucht, wird sie dem Betrieb'als Ganzexn nutzen und damit auch der deutschen technischen Arbeit imWettbewerb der Vlker.

Einteilung iler bisher erschienenen Eefte aach FachgebietenI. Werkstoffe; Ililfsstoffc, Ililfsverfahren EertDer Graueu. 3. Aufl. Von Chr. Gilles . 19.Einwandfier Formgu. 3. Aufl. Von E. Kothny (Im Druck) 30tahl. und Temperg. 3. Aufl. Von E. Kothny (Im Druck). 24Die Bausthle fr den Maschinen- und Fahrzeugbau. Von K. Krekeler 75Die'Werkzcugsthle. Von II. Herbers. 50-Nichteisenmetalle I -Kupfer, l\(essing, Bronze, Rotgu-.2. Aufl. Von R. I{inzmann 45Nichteisenmetalle II -Leichtmetalle -. 2. Aufl. Von 11. Hinzmann ........ 53Hrten und Vergten des Stahles. 5, ufl. Von II. Ilerbers (Im DrucL) 7Die Praxis der Warmbehandlung des Stahles, 6. Aufl. !s1 P. Klostermann. 8-Elektrowrme in der Eisen- und Metallindustrie. 2. Aufl. yon O. lVundram......... 69i,Brennhrten.2.Aufl. VonH.W'.Grnegre .,...,., 89.Hitzehrtbare Kunststoffe - Duroplaste -. Von A. Nielsent ...... f09'Nichthitzehrtbare Kunststollo - Thermoplasto -. Von H. Determann

(Im Druck). ll0r:Die Brennstoffe. 2. Aufl. Von E. Kothny (Im Druck). 32l im Betrieb. 3. Aufl. Von K. Krekeler u. P. Beuerlein (Im Druck) 48'Farbspritzen. 2. Aufl, Von R. Klose.,...,... 49i.Anstrichstoffe und Anstrichvrfahren. Von B. Klose.. ....,.. 103iBozepte fr die Werkstatt. 5. Aufl. Von F. Spitier. II Furniere-Sperrholz-Schichholz I. 2. Aufl. Von J. Bittner. 76i Eurniere-Sperrholz-Schichtholz II. 2. Aufl. Von L. Klotz. . 77. II. Spangobcnale tr'ormung, Di" Z.rsp"rbarkeit der Werkstoffe. 3. Aufl, Von K. Kreheler. 61Hartmetall'e in der lYcrkstatt. Von F. W. Leier. 62Ges'indeschneiden. 5. Aufl. Von O. M. Mller. IlYechselrderberechnung fr Drehbnke. 6. Aufl. Yon E, Mayer. 4Bohren. 4. Aufl. Vou J. Dinnebier. 15Senken und Reiben. 4. Aufl. Vsn J. Dinnebier. 16.Innenrumen.3.Aufl. VonA.Schatz. i...... 26

L'ta'\


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r'n nnInIEBSaNGESTELLTE, K 0NSTRUKTEURE uND FACE-ARBEITER. HERAUSGEBER, DR..ING. H. EAAKE, HA}IBURG::HEFTSS:-

Mit 53 Abbildungen

S pri nger-V erlagB erlin/Gttingen /H ei de lb erg7952

MetallspritzelnKarl KrekelerDr.-Ing. habil.a. pl. Prof. a. d. T, E. Aachen

Von

und Karl SteinemerDipl..Ing.


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Inhaltsverzoichnis.f. Einfhrung1. Begriflstrestimmmg S. B. - 2. Geschichtlicher Rckblick S.3. - 3. Etrtwicklungsmglich-keiten S.5.II. Die Theorie des MetallspritzensLlI, Die Metallspritzanlage . . .1. Der Spritzraum S.7. - 2. Der Sand.strahlraum .8. - 3. Da Eeizgas S.8. - 4. Der auer-stoff 9.8. - 5. Die Preluft S.8. - 6. Die Druckminalerventile S.9. - 7. Die SandstrahlanlageS.9. - 8. Der Exhaustor S.9. - 9. Die Drahtabspulvorrichtung beim Verspritzen yon DrahtS.10. - 10. Die Drehvorrichtung fr die zu spritzenden Teile S.10. - 11. Der zu verspritzendeDraht und alas zu yepritzende Pulyer .10.fY. Die Metallspritzpistole nA. Die SchmelzmetallspritzpistoleB. Die Pulverspritzpistole1. Das Schori-Yerfahren S.12. - 2. Das Colmonoy-Yerfahren .1i1.C. Die Drahtpistole 141. Die gasbehelztetr Pistolen und ihre gebruchliahsten Ausfhrungen S. 14. - 2. Die elektrisehbehizten Pistolen S. 21.D. Zrsatzeitrichtungen1. winkeldsen s.23. - z.'oii*"rr.og*""e d. zi.Y. Das Yerfahren des MetallspritzensA. Die Vorbereitungen der zu bespritzenden Unterlage1. Sanalstrahlen mit Quarzsaaal S.25. - 2, Strahlen mit tahlBand S.25, - 3, Beizen S.25.-4. MaschinelleAufrauhungsyerfahren S.25 - 5.ufrauhen mittels Ni-Elektrode utrd demelektrischen lichtbogen S.26. - 6. ufspritzetr einer Eaft. urd Ctrundschicht .26.B. Das Aufbringen der Schichten1. Eandbetrieb .27. - 2, Spritzbed. Eandbetrieb .27. - 2, Spritzbedingungetr bei Eandbetrieb 5,2?. - B. Automatischer Be-trieb S- 28- - 4- Der Wirkunsssrad beim MetallsDritzen S- 28^ - 5- Leistunsen iler Snritz.rieb S.28. - 4, Der Wirkungsgrad pritzen S.28. - 5, Leistungen iler pritz-pistolen S.29. - 6. Schutzmarahmen S.29.Das Messen der SchichtdickeDie Nachbehandlung der Schicht1. Mechaolsche Yerfahren S.30. - 2. Thermische Verfahren ,31.VT. Dio Eigenschaften der Spritzschichten . . 321. Das Gefge tler chicht . 33. - 2. Die Dichte S. 35. - 3. Die Dichtigkeit uncl Porositt $. 36, -, Die .Erte S. 37. - 5. Die Ealtfestigkeit (Biegewinkel) S. 37. - 6. Die Vexschleifestigkeit S. 38, -. Die Schrumpfurg S.39.

VII. Die Anwend.ungsgebiete des Metallspritzens.A. Die .A.nwendung im Ma,schinenbau1. Atrweudung zur Ausbesserutrg verschlissener oder fehlerhafter Teile S. 39. - 2. Metall-spritzen zum Yeohleischutz $, 41.B. Aawendung zum Zwecke des Korrosionsschutzes. Spritzen mit:1. Zink S. 42, - 2. luminim S.43. - 3. Kaalmlm S.43. - 4. Nickelund surebestndigethle S.43.-5. MessingS.44.- 6. KupferS.44. -7. BronzeS.44. - 8. ZinaS.44. -. Blei S.44. - Weimeall S.44.Metallisierung nichtmetallischer StoffeDas X'lammspritzen von Kunststoff enI, Nach dem Schori-System S.45, - 2. Nash Griesheim S.46.onstige SpritzverfahrenVIII. Die Wirtschaf tlichkeit des Metallspritzverf ahrens1. Einflu tler Werkstckgre S. 46. - 2. Yergleich zwischen Spritz- untl AnstricharbeitenS.46. - 3. Die Kosten der Spritzaultragungen S. 47.IX. Nachtrag

Alle Rechte, insbesondere das der bersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten,Printed in. Germany.

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f. Einfhrung.r. Begriffsbestimmung. Das wort ,,lvletalrspritzen" wird. in der Tecbnik oft-umls ftir drei verschiedene Arbeitsverfahren gebraucht, und zwar:a) fr das Spritzieen (Druckgu),b) {r q* Spritzpressen (Fliepressen oder Kaltspritzen),c) fr das hier zu behandelnde Metallspritzverfahren.um keine Miverstndnisse aufkommen zu lassen, ist es notwendig, d"iese dreiTerlahren k:urz zt kennzeichnen und nach den jetzt festgelegten Bezeif,nungen zubenennen.a) Spritzgieen. Ilierbei wird derflssige Werkstoff unter Druck durch eineDse in e-ine x'orm gepret. Es entsteht so der bekannte Spritzgu, heute allgemeine,ls Druckgu B1 bezeicbnetb) spritzpressen. Durch schlagartiges Pressen wird der kalte werkstoffunter hohem Druck zum Slieen gebracht', um die vorhandene tr'orm auszu{llen.uwendungsgebiet ist die Irerstellung von Tuben, Tpfen usw., jetzt xl,iespressenoder Kaltsyi,tzem genannt,,c) Met all spr it z en. Hierbei wird der zu verarbeitende Werkstoff auf eine derspter beschriebenen Arten geschmolzen, durch Druckluft odey Z:uisatz eines inertenGases zerstubt und auf einen anderen Gegenstand aufgespritzt. trls knnen hierbeiStahl, NE-Metalle und nichtmetallische Werkstoffe uf-metallische oder nicht-metallische Unterlagen verspritzt werden.In den beiden ersten X'llen spricht min den beiden ersten X'llen spricht man allgemein von Metallspritzen, imletztenFall przisiert von Kunststoffspritzen, Emaille-Srrritzen u. a. m]przisiert von Kunststoffspritzen,2. Geschichtlicher Rckblick. IJrsnrr.-D rrrvu@uprruzvurra g yonHdtallpulver verwendet und erstmalig im Jahre1882 durch DB,P 24460 geschtzt (Abb.f ;a. Manlie hochgespannte Gase oder Dmpfe aus einemRohr austreten und go in diesen GasstromflssigesHetall (nur NE.Metalle), welches hierbei zerstubtwurde. 10 Jahre spter wurde als DRp 869g8(Abb.2), eine Vorrichtung patentiert, bei der leicht-schmelzbare Metalte in einem Kessel geschmolzenund mit hochgesparntem Dampt durh fnlektor-wirkung zerstubt wurden^Von anderer Art waren die mechanischenZerstubervorrichtungen wie z. B. die durchDB,P I 16 798 vom Jahr6 l89g geschtzte Apparatur(Abb.S;2. Hierbei wird auf eine rotierende Scheibe

Abb. 1. Zerstubung geschmolzenerMetalla mittels hochgespanntercase, DIip24460 (1882).

flssigeslretall gegossen. Durch die Ftiehkratt wira noo#;*Xi,','#liy"t'rffi.'?lti.ung voodieses in X'orm feinster Metalltrpfchen nach atrenber den Rand der scheibe in ein wassergef geschleudert. wenn auch beidiesen Yorrichtungen schon angedeutet wuide, d man durch aufschleudernder Metallteilchen auf eine feste wand porse Schichten erzeugen knne, sowurde dieser Anwendung damals noch keine Bedeutung beigemeJsen. Vor ailem.. YDltchtlinien 2501, Mrz 1950.2 Scsoop u. Denscsts: Eandbuch der Motallspritztechuik. Ztaichz Rascher lg35.l*


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Einfhrung.auch deshalb, weil die mit, diesen Apparaten unabsichtlich erzeugten Metallschich-ten sehr unYollkommen waren.Erst die deutschen Ingenieure FnlNz llnnxnNners und Frr,rx Mrvnn, beideaus Aachen und der schieizer Ing. M. IJ' SCnoor, in Beuel geboren, versuchten""uUne"gig von den schon bestehenden Vorrichtungen, MetaII zu zerst'uben und,rf "in""frund aufzuschleud.ern mit dem Ziel, eine dichte, zusammenhngendeschicht zil ep11gen Die ersten versuche wurden mit hnlichen Yorrichtungenr.vie die oben er-whnten gemacht (Abb.4)1. Durch weitere Yerbesserungen er-

Abb. 3. Vonichtung zr Eerstellutrg von Metall-pulver aus flssigem Metall, DRP 116 798 (1899). Abb.4, Ete stationre Metallspritzanlage (1910). -lzielte Scuoop auch schon brauchbare Ergebnisse. Ein groer Nachteil dieser mitflssigem Metall arbeitenden Apparatur bestand, d,ari-n,- da derzu betziehendeGegestand an dem stationren Apparat vorbeigefhrt werden mute. Mangin! uun dazu ber, fein gepulvertes Metall als Ausgangsmaterial zu benutzen, umo i" Apparatur beweglicher zu machen. Versuche, kaltes Metallpulver_aufzu-schleuder;, scheiterten, da die Aufprallwucht allein nicht gengt, um die.lVletall-i"if"fru" so plastisch zu macheo, da sie einen dichten, fst hftenden berzugbilden. Um -dies zu erreichen, mu das Metallpulver entweder vorher ethibzboder d"urch heio Gase aufgeschleudert werd.en. Die Ausfhrungformen der nunentwickeuenappararurenunterschiedenr#ff :"1"##ii,""T"r:lf ,^f l;;il

Abb. 5. SchematischeDarstellung derAusfhrungs- aeffAhfen'arten des Metallplverspritzverfhrens. Sand- Die EntwiCklung ging nUn dahin Weiter,strahlprinzip' b zvklonprinzip' aas ^u,, o".*u"htef a"iefuerkstoffe, die sichzu Draht verarbeiten lieen, der Apparatur auch in prahtform zuzufhren.Der Draht wurde durch eine FlammJlefhrt, geschmokLn und durch die kon-zentrisch zugefhrte Druckluft zerstubt und weggeschleudert. Es zeigte 1ich, d_amit diesem Verfahren sehr gnstige Ergebnisse, sowohl in bezug auf die Gte derSchiohten als auch auf die praktische Handhabung und Wirtschaftlichkeit eruieltwurden. Dieses Drahtspri,tzaerfahren wurde dann eine lngere Zeit hindurch fastausschlielich angewendet. Erst in neuerer Zeit wurde das Pulaersyi,tzaerfahreitweiterentwickelt, da mit diesem Verfahren auch solche Werkstoffe verspritzt, wer-den knnen, deren Herstellung in Drahtform nicht mglich ist.

Sofern heute Metallpulverspritzapparate in_- Betrieb sind, arbeiten sie durchweg nach dem=* letrten System. Ein Teil der Preluft wirbeltdasMetallpulver auf , whrend der andere Teiles injektorartig ansaugt und nach Erhitzungmittels einer Flamme fortschleudert. Diesesb Yerfahren bezeichnet man als Pulaerspri,tz-

1 Sonoop u. Depscsr,r: Handbuch der Metallspritztechnik s. S. 3.


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Die Theorie des Metallspritzens. 5Seqn es die Wirtschaftlichkeit zult,kann man statt Druckluft zur Vermin-,dmm:E der Oxydation auch ein inertes (unttig, trge, neutral) Gas benutzenlsnr:;zen mit Schutzgas). Eine Schutzwirkung ist aber auch schon durch ent-*[r-relende Einstellung der Heizf]amme mglich (vgl. Abschn.Vl, I S.33).fr. Entn'icklungsmglichkeiten. Trotzdem das Metallspritzverfahren nun schon

mmr 4rl Jahre angewandt wird und stndig yerbessert wurde, ist die Entwicklungur:,:i .ange nicht abgeschlossen. Im Gegenteil beginnen sich gerade jetzt durch das,,*r=*hrte Interesse, welches das Yerfahren in der Industrie findet, neue Anwen-nm:esmgliehkeiten abzuzeichnen. Erst in den letzlen 20 Jahren werden auch'$fi;irts verspritzt. Die deutsche Drahtindustrie liefert alle Stahldrhte bis zu einer:i-i;re von 450 HB.Fines dieser Alwondungsgebiete ist die erweiterte Einfhrung des Verfahrensr: d,er chemischen Indusrie. Diese stand dem Metallspritzen bisher noch ab-w'r;':end gegenber, da fr die hohen Ansprche bezglich des Korrosionsschutzes-'= Dichtigkeit dnner berzugsschjchten ungengend war. Dies traf vor allemi:.;: die Yeibleiung und Verzinnt ng zu. Hier wrden sich durch Verbesserng derSilichtdichten lohnende Arwendungsgebiete ergeben. Auch die strkere Anwen-i:rq im Masch,i,nenbatz, die Metallisierung von Kunststoffen sowie das Verspritzenrcn Kunststoffen selbst nach dem Pulverspritzverfahren, sind Arbeitsverfahren,rn deren Entwicklung und Yerbesserung stndig gearbeitet wird. Es ist zu wn-*"hen, da die groen Vorteile des Verfahrens, yor allem in bezug auf Einfach-reit uld Wirtschaftlichkeit, von weiten Kreisen der Industrie erkannt werden,,:amit. das Metallspritzen in der Fertigung und der Reparatur die Stelle einnimmt,d:e ihm seiner Bedeutung nach zukommt.II. Dio fheorio iles Motallspritzens.]Ian hat das Verfahren des Metallspritzens schon lange gekannt und angeweudet,ehe man sich ber die wirklichen Vorgnge hierbei klar geworden ist.Zuerst nahm man an, da die Metallteilchen in erstarrtem Zustand auf diefnterlage auftreffenl. Die ihnen erteilte kinetische Energie sollte sich dabei inNrme umsetzen, wodurch die Teilchen fr einen Augenblick plastisch wrden,um zu einer zusammenhngenden Schicht zu verschweien. Die Unrichtigkeitdieser Theorie lt sich durch Berechnung der hierzu notwendigen Geschwindigkeitleicht nachweisen 2.Die Energie, die zum Schmelzen der Metallteilchen notv-endig ist, ergibt sich zuD.t:2z.siet.+zt : P lc(t'- /') *sl'Hierbei bedeuten:,pt das Gewicht der Metallteilchen in g,o die Geschwindigkeit der Metallteilchen in m/sec,9,81 die Erdbeschleunigung in mfsecz,427 die lJmrechnungszahl fr Wrme und Arbeit: I cal : 427 g . m bzw.Lkcal:427 kg.*,o die spez. Wrme des Metalls in cal je g und 'C,t. die Schmelztemperatur des Metalls in oC,, die Temperatur der auftreffenden Metallteilchen in "C,

s die Schmelzwrme des Metalls in cal je g.1 Gururn-Scuoop: Scsoopsche Metallspritzverfahren. Stuttgart : tr'ranckhsche Vor-lagshantllung.2 Scsoop u. Dlrsculn: X[andbuch d.er Metallspritztechnik s. S. 3.


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6 Die Theorie d.es Metallspritzens,Ilieraus ergibt sich unter der Annahme, da d.ie Temperatur der auftreffendenTeilchen t2-_70oC betrgt, fr die Geschwindigkeita:9L,51c(t-70) +s .Diese X'ormel ergibt die nacirfolgenden Geschwindigkeiten:Blei 33 7 m/s ec, Zink 763 m/sec, Kupfer 104 6 m/sec, Zinn 446 ml sec, Aluminium1274m/sec.pemgegenber liegen die versuchsmig festgestellten tatschlichen Geschwin-. digkeiten weitaus niedriger, z.B. fr Zirk.bei etwa l40m/sec12.Die zwei,te aulgestellte Theorie besagt eben{alls, da die Teilchen kalt auftreffen,jedoch wird das Zustandekommen einer zusam.menhngenden Schicht auf eineberelastische Beanspruchung beim Aufprall, also eine Kaltverformung zurck-gefhrt. Diese Theorie findet man in den meisten Verffentlichungen der Jahre1920-30. Auch sie lt sich einwandfrei widerlegen durch die Tatsache, da ge-spritzte Eisenteilchen noch nach 2m X'lugweg leuchten und die Unterlage sich beim

Bespritzen erwrmt; Durch optische Messungen wurde auerdem festgestellt, dadie Eisenteilchenwhrend des Spritzens in der Spritzentfernung, also 100.. .200mmhinter der Dse noch eine Temperatur von etwa 1000"C besitzens.Eine d,ri,tteTheorie besagte, da die Temperatur der aufprallenden Teilchen berdem Schmelzpunkt liegen msse2. Diesem stehen erstens die oben angefhrtenMessungen entgegen und zweitens die berlegung, da das Metall sofort nachseinem Schmelzen durch die vorbeistrmende Preluft abgerissen und schnell ausder Flammenzone gefhrt wird. Auf ihrem Wrege erkalten dieMetallteilehen auer-dem noch. Eine Erhitzung ber den Schmelzpunkt ist daher nicht mglich.Die neuerdi,ngs aufgestellte Theorie behauptet wohl mit Recht, da die Teilchenin hocherhitztem und daher plastischem Zustand auf die Unterlage aufprallens.Dieses wird unter anderem dadurch bewiesen, da die Metallteilchen in angespritz"tes Glas einbrennen, jedoch nur dann, \renn der Schmelzpunkt des ver-spritzten Metalls ber dem Erweichungsgrad des Glases liegt. Bei metallischenUnterlagen tritt trolz des Auftreffens imhocherhitzten Zustand keinYerschweiender Teilchen und keine Legierungsbildung auf, weil das vorberstreichende Druck-gas die Teilchen nach dem Auftreffen schnell abkhlt und diese Teilchen ihre hoheTemperatur dahernur zu einem gerirrgen Teil, bedingt durch die kleine Korngre,an die Unterlage abgeben knnen. Dies ist begrndet in der hohen Wrmeber-gangszahl von schnell strmender Luft auf eine senkrecht dazu stehende Wand.Man bezeichnet dies als Pralleffekt. Es ist versuchsmig festgestellt worden,da sich die Teilchen beim Aufspritzen auf eine wrmeisolierende Unterlage fastgenau so schnell abkhlerr wie auf einer wrmeleitenden Unterlage.Ein weiterer Beweis ist darin zu sehen, da man brennbare Stoffe ohne weiteresbespritzen kann, allerdings nur mit niedrigschmelzenden Metallen. Bei Eisen da-gegen whlt man einen greren Spritzabstand, um ein Verbrennen oder ein An-sengen der Unterlage zu verhindern. Bei Kupfer und Silber whlt man ein feinesKorn, da dieses eine kleinere Wrmemenge aufnimmt.Auf dem Wege von der Pistole zur lJnterlage khlt das Druckgas die Metall-teilchen nur wenig ab, weil sich Druckgas und Metallteilchen ohne Relativbewegungmit nahezu gleicher Geschwindigkeit fortbewegen. Auerdem ist die Tlugdauerder Teilchen wegen des geringen Spritzabstandes (Abstand zwischen Dse der1 Anror,o: Metallspritzverfahren. Angew. Chem. 99 (1917) S.209.2 Sornur, G.: b6r die llaftfhigkeit"und Dichte dei nach dem Scuoorsclen Metall-spritzverfahren hergestellten Schutzschichten. 1933. Serlin: Verlag Kck & Kubke.3 TuonuewN, II. U.: Untersuchungen ber das Metallspritzverfahren. Diss. T. I[,Karlsruhe 1933.


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Die Metallspritzanlage. 7!-=-iole und Werkstck) sehr kurz. Bei Zinkbetrgt sie z.B. bei einem Spritzab-::i'.d ron 200mm nur 0,0014sec1. Hinzu kommt, da diePreluft in derl{hei:: Dse ebenfalls eine hhere Temperatur hat.Es rrt- rde vielfach behauptet, da die Teilchen durch den Einflu der Luftrei-: :-s eine Stromlinienform annehmen2. Dies knnte jedoch nur der I'all sein, wenn". lletallteilchen sich in flssiger Form durch ruhende Luft fortbewegen wrden. 1"r zumindest ihre Geschwindigkeit grer wre als die der umgebenden Luft.trr: diese Bedingungen jedoch keineswegs erfIlt sind, liegt die Annahme nahe, da::e Teilchen sich ohne Formnderung im Spritzstrahl bewegen, so wie sie vom Draht,t rerissen werden bzw. beim Pulververfahren aus der Pistole austreten. Sie knnen: nach


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Die Metallsprit zatlage,derzu bespritzendenTeile. WennDraht Yerspritzt, wird, ist eine Haspel vorzuehen,um einen glatten Ablauf des Drahtes zu ermglichen.Z. Der Sanilstrahlram. Ztr Vorbereitung von Oberflchen zumMetallspritzenwird meistens das Sandstrahlenbenutzt. Ilierfr ist wegen derumherfliegendenSandkrner und des Staubes ein besonderer Raum ntig. Zweckmig werden dieWnde des B,aumes mit Blech- oder Gummiplatten ausgekleidet. Der Boden be-steht aus einem Gitterrost, durch den der verbraucht,e Sand fllt. Er karin dannhier aufgefangen und wieder verwendet werden. Zur Entl{tung des Raumes istein krft"iger xhaustor mit einer Antriebsleistung Yon etwa 3PS vorzusehen.3. DasEoizgas. Die lteren Metallspritzanlagen arbeiteten meistens mit Wasser-stoff/Sauerstoff- oder Leuchtgas/Sauerstoff-Flamme. Doch mit der Zeit hat sichwie uch in der Schweitechnik die Azetylen/Sauerstoff-X'lamme durchgesetzt. DasLAzetylen ist als X'laschengasberall erhltlich; sofernman nicht die Herstellungim eigenen Betrieb mittelsEntwickler aus Karbid vor-zieht,. Die Azetylenentwick-lerl werden fr die Schwei-technik in den verschieden-sten Fomo.en gebaut, und eserbrigt sich, sie hier zu be-schreiben. Tr die Metall-spritztech 4ri k korrmen wegender bentigten hohen Gasdrcke bis l,5at nur Hochdluckentwickler in Frage, dieden notwendigen und eingesteliten Druck unbedingt konstant halten. Ist dies nichtder Fall, so ist der Erfolg des Metallspritzens sehr in Frage gestellt. Wennnichtstndig gespritzt wird, ist die Verwendung von Flaschengas (Drssous-Gas) vorteil-haft und bquem. Der hoho Flaschendruck wird durch ein Druckminderventilauf den Betiiebsdruck von hchstens 1,5 at reduziert.wegen der Explosionsgefahr des Azetylens bei hheren Drcken darf derDruckn der Pistle keinsfalls 1,5 at berschreiten.In einzelnen Fllen wird auch die Propan-Sa,uerstoff-Flamme verwendet. DieBelieferung mit Propangas ist berall gesichert.4. Der Sauerstoff wird durchweg in Stahlflaschen von dem Ilerstellerwerk be-zogen. X'r Groverbraucher hat es sich bewhrt, den Sauerstoff aus Grnden derFrachtersparnis in flssiger Form in Tanls, anzuliefern. Er wird dann rnit beson-deren Vergasern in gasfrmigen Zustand berfhrt und durch Rohrleitungen oderin vorschriftsmigen Stahlflaschen an die Verbrauchsstelle gebracht. Der Sauer-stoff mu den glichen Reinheitsgrad wie beim Schweien haben. Wie beimAzetylen mu auch hier mittels eines Druckminderventils der Tlaschendruok aufdie notwendige Hhe gemindert werden.6. Dio Preluft wird sowohl zum Botrieb d.er Spritzanlage als auch der Sand-strahlanlage bentigt. Die genaue Yerbrauchsmenge richtet sich nach der Art derverwendeten Anlagen, u.a. danach, ob der Draht in der Pistole mittels einer Pre-luftturbine oder eines elektrischen Motors.vorgeschoben wird. Um jedoch fr alleFlle gersfet, zu sein, ist es zweckmig, eine Prgluftmenge von 4Om3lh(aut den Ansaugezustand gerechnet) je Spritzpistole und mindestens 100ms/h jeSandstrahlgeblse vorzusehen. Der Betriebsdruck soll 6at sein. Aus diesen Zahlen--T St"h" Werkstattbuch Heft 13.

Abb. 7. shematische Datellung einer trIetallspritzaLlage.


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Die Metallspritqanlage.ist zu ersehen, da die Verwendung Yon PreIuft in Flaschen nicht in BetrachtLo*mt, da eine X,lasche bei 150 at Druck nur 6mB Preluft enthlt. Die bentigtekeluft mu also durch einen Komptressor erzeugt werden, wobei es gleichgltigi;t, ob ein Kolben- oder Turbokompressor verwendet wird'Det Druck wird. durch ein Reduziervenl,il auf den Arbeitsdruck reduziert.Es ist, unbedingt notwendig,- da .der Preluftdruck' konstant _ge!1!,en wildund die Luft freivon l und iI-u.*", ist. Daher mssen in Cie PreIuftleitung einWi:rdkessel von mindestens 5001 Inhalt zum Ausgleich der Druckschwankungen,od "io I- und 'Wasserabscheider zum Reinigen der Luft eingeschaltet werden.6. Die Druckminlorventile sind ftir den Erfolg und fr ein einwandfreies Ar-beiten der spritzpistole von besonderer Bedeutung. Zur -Erzielung einer -gftenSpritzschicht miJsen die vorgeschriebenen prti$e gleichbleibend eingehalten#"rder, da jede Druckschwaooog sich auf die Flammenzusammensetzung unddamit auf die Eigenschaften der ge-spritzten Schicht auswirkt, insbesonderedlnn, wenn es sichumein Gleichdruck-gert und nicht um ein Injektorgerthandelt. Weiterhin sind genau arbei-tende Manometer erforderlich, die dentatschlichen Druck anzeigen. Dies istsor allem zur Vermeidung von Blammen-rckschlgen beim Anznden der Pistolenotwendig. Die lteren Pistolen arbei-ten nach dem Gleichdruck- und dieneueren nach dem Injektorsystem. Hier-bei sind ungleiche Arbeitsdrucke, hhereSauerstoffdrucke als Gasdruck einzu-steIIen.Schlecht arbeitende Yentile oderungenau anzeigende Manometer sindin den meisten Fllen die l]rsache frein versagen der Pistole und fr sonstige Mierfolge. lvlal mu. ilaher auf die Quali-tt der Vintite grten Wert Iegen und e. ist falsch, beim Anschaffungspreis zusparen. Die Heritellerfirmen von Spritzpistolen liefern sehr oft die notwendigenfentile selbst mit oder geben eine zuverlssige Lieferfirma an'?. Die Sanlstrahlanh!0. Da sichdas Sandstrahlverfahren zur notwendigen Auf-rauhong der Oberflche "sehr gut eignet, ist eine entsprechende Anlage fr. denSpritzbtrieb vorzusehen. ftrJ Groe und Art (Freistrahlgeblse oder Rotations-tmmeln) hngt von den abzustrahlenden Teilen ab. Bei greren Teilen ist dasFreistrahlgeblJeund beikleinenMassenartikeln die Rotationstrommelvorzuziehen.Die Sairdstrahlgeblse (tr'reistrahlgeblse) arbeiten durchweg nach dem Druck-system, d.h. ein lit aer Preluft wiid in den Sandbehlter geleitet, um auf denrrrd ,u drcken. Der Hauptteil strmt jedoch an der Sandaustrittsffnung vor-ber, wo sie don Sand durh Injektorwirkung ansaugt und mitreit (Abb. 5 (a)).Die Dsen sollen mindestens 500-..700Blasstunden ohne nennenswerte Aul-weitung durchhalten, damit der luft- und sandstrom gleichmiglleibt. Die zuv'erwenende Sandart undKrnung wird in dem Abschnitt ber die Yorbereitungs-verfahren behandelt (S. 25).8. Der Exhaustor ist in einem Metallspritzbetrieb zur Absaugung des sand-und Metallstaubes unbedingt erforderlich. Noch gnstiger ist es, zwei Exhaustorenanzubringen, einen strkeien mit einer Antrie6sleistung von etwa 3PS fr denI

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Abb. 8. Spritzkabitre fr lletallspritzarbeiten.


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10 Die Metallspritzanlage.Sandstrahlraum und einen schwcheren mit etwa 2 PS fr den eigentlichen Spritz-Iaum.

- X'r das Spritzen kleiner Teile ist eine dreiseitige geschlossene Spritzkabinelmit festem Exhaustoranschlu zweckmig (Abb. 8). Die vierte Seit wird durcheinen Vorhang abgeschlossen. Fr das Aufspritzen von greren Teilen wird dieAnbringung ejner beweglichen und ausziehbaren saugleitung empfohlen, damitman unmittelbar an der spritzstelle absaugen kann (Abb.z). DerlmspritzraumabgesaugteMetallstaub wird in Staubfiltern aufgefangen und kam weiter verwendetwerden. Dies ist besonders bei Pulverspritzanlagen und teuren Metallen sehr wirt-schaftlich.9. Die Drahtabspulyorrichtung beim Yerspritzon von Draht. Um ein Ineinander-schlingen und Knicken des Spritzdrahtes und die damit verbundenen Stockungenin der Drahtzufuhr zu vermeiden, ist eine Abspulvorrichtung notwendig. Sie le-steht entweder aus einer Kegeltrommel mit senkrechter Achse, um die d'er Draht-ring gelegt wird (Abb.9), oder aus einer Zylinderrolle mit waagerechter Achse undmit Seitenwnden, auf die der Draht nar.rh Abnehmen einer Seitenwand aufgescho-ben wird (Abb.10). Die Trommel mu leicht laufen, damitder Draht ungehindert abrollen kann. Die Abspuleiruichtungkann von jedem Betrieb selbst angefertigt werden, andernifalls kann man sie aus der Drahtzieherei bernehmen.10. Die Drehvorriohung ist notwendig, um zylindrischeTeile gleichmig aufspritzen zu knnen. Hierzu kann manz. B. eine alte Drehbank verwenden, die auer der guten G+schwindigkeitsstufung auch nochden groen Vorteil hat, da die --4\ ||-J

$"',1',',:T:"i:r#*Tl,J""ffilY tffi WffiZweckmig ist es, wenn eine I i I llwaagerechte ,d uin"'senkrechte fil ffi--Dreheinricbtung vorhanden sind lil lll(Abb.Il). Dabei kann die senk- I ll ltlieehteSpinaet inein-facherWeise lll lilvon einer im waagerechten Futter I i I Weingespannten Riemenscheibe aus /hKangetrieben werden. / ll \1I. Der zu verspritzenile Draht // ll \unil das zu verspritzenilo Pulver. / [l \bb. 9. schemarische Dar- In den Drahtspritzpistolen knnen 466.19. schematische Dar.telluns einer.Drarruispui- alleMetal]e verspritzt werden, die :*ilY:s_jiuer Dralltaufspulvorvorrichtung mit senkrechter :_- n-^r_rr-_-_-- -_-i.r.r. , . , '^. rrcntuDgmlchse. inDrahtfor*ur'natturn;;.'; richtunsmitwaaserechterachse'gebruchlichsten Drahtdurchmesser liegen zwischen I und3 -m. Der meistens verwendete Drahtdurchmesser betrgt 2 mm. Zar B,rzielungeines gleichmigen und stetigen Drahtvorschubes mssen die verwendetenDrhte genau kalibriert und frei von Rost und n'ett sein. Es ist Grundbedingung,da der Spritzdraht von vornherein den Ansprchen bezglich llrte, Yerschlei-festigkeit oder Korrosionsbestndigkeit gengt, die spter an die Spritzschichtgestellt werden. Gute Sprizdrhte2 werden rron allennamhaftenDrahtwerken undden Spritzpistolenherstellern geliefert.- 1 Siehe.auch F.nrrz, I. C.: Eine kombinierte Schwei.Strahl- u. Spritzkabine. Maschine u.Werkzeug (I9 5l) TI. 22 123.2 Siehe'auch Fnrri, I. C.: ber Spritzdrhte. Drahtwelt (195f) E. 11.


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Die PulversPritzPistole' t1Fr das Pulaerspri,tzuarfahten Y-erwendet *u",1111-1"t**r*^::,*:illl*1T;x,is*"':r:;;:"f;i;,1'#; a3,- q"is,"sspurver ist, um so feinkrniger wird---r. ,ri^ Ah^r-slnhc ,l; s;ht""?t. In Pulieriim konnen auch metallische oderEtrstsEoflpurvur' u're,vrru.vr ' rioi* knnen auch metallische oder;. d; Oierflche der Schicht' In Pulve , ,-rr:-^L^ rr7^-r-^+^++^ -aranr*zrichtmetallische Werkstoffe verspritztwerden, die nicht in Drahtform elha!!-lich sin. Di hauptschlich fr das Metall-abelle 1. SPez' Gewichte und ,-S"t--Jrpu"kfo d"r-fr das Metall'I*iitr""uu,"" gebruchIichsten' M"tulle in Drahtform'Serhstoff SchmelzPunktC

1350...14501083900. . . 1000900... 1000658420.qon232

StahlEupferBronze}[essingnminiumZink.Blei.flinn. , ,

etwa, 8,08,93etwa 8,7etwa 8,52,17,1311,347,28Abb. 11. Schematische Darstellung einer Drehv-orrich'f"" i,iit *-rlt*cLter und sentrechter chse' m Motor.;;"s""";;ir;i;;:' ; Riemenscheibe; o vorgelege-; .t ut'' ipanntischi s SLtzrolletr fr lage \YerkstucKe'

soritzverlahren verwendeten Draht-Metalle sind in Tabelle 1 mit ihren spczifischenb#ffi; ;h*;irpunkten zusammengefat. Siehe auch Nachtrug.S: ag: .auer den i, a"rr't'un"ul" genannten "werkstoffen werden noch viele unter-gruppen von Legierungen verspritzt'IY. Die MotallsPritzPistolen'.A. Die chmelzmetallspritzpistole'

..03:i,HtriHi1.1*l#5""tLf;'r."*'i;f #'il":"f ,!it'.'rft ,mf 'r"l:1"Topf bef and sich geschmol zenesMetall,welches durch das an der Austritts- ffi, hr*ruoerdre l'l'tukry"t*T-#Y}!n{r:! tii*;r*111 l#"T'# ffi ffi tl-ffiIicklungen undist,wegenihreru\b:. t'n 1fl V e I |.jgi',tttrlquemen rlandhabung heute nicht ll 5\d ffi ll zr,rruar"ftf|1,{fl1ehrinAr:wendung. Wffi'J57 "WB. Die pulvorspritzpistole. 'W /- \ mP#,-,'l;l:"HfrH-',F,ffi';#:'-{f w-ffiff@nd ist die Pulverspritzpistole zur'Z;{i ;;"t noch nichtent'enswert im abb'12' Metallpulver-spritzanlagevon so,oo?'Gebrauch, dafr jedoch um so mehrin England (Schori), il"'i (Colmonoy) und anderen Lndern' Die Dntwicklungvon pulverspritzpistol zum verspritz-e" "* fi"".tstoffen haben nunmehr auchd1e deutschen Eirmen ri"."g"",-l'"ankfurt, iriftelerstr' und Arbeitsgemeinschaft1 Siehe auch Fnrtz, I. C.:II. 83. NeueSpritzpisolenu.ihreAnwendung.Industrieanzeiger(1951)


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12 Die Metallspritzpistolen.Biel-Elisental, NeuIIen (wttbg.) u.. Neuenrade (westf.) und RolandFienemann,Hamburg,_alfgegriffen, wodurch sich hier ein erweitertesAnwendu"g.g"bi"i *igeben wird. Boi dem Pulverspritzyerfahren wird der Dse das durch d"ie"preluftlnqeslYgt_e und mitgefhrte metaliische oder nichtmetallische Pulver zugefhrt.Beim Verlassen der Dse wird es durch eine konzentrische Gas/Sauerstoff-Flammegeschmolzen und durch die Pretuft auf die unterlage geschludert.Der Vorteil der Pulverpistole liegt darin, da man mit ein und derselben pistolesmtliche Metalle und sogar Kunststoffe verspritzen kann, ohne grere vern-derungen an der Pistole vorzunehmen. Weiterhin kann man bei dm Aufspritzenvon greren X'lchen mit groen Dsen arbeiten und so eine grere M"og"'M"tuiiin der Zeiteinheit verspritzen. Dies ist allerdings wegen der eintretenden kontrak-tion, die spter behandelt wird, begrenzt. Beider Drhtpistole ist der Hand.betrietrbei groen Drahtstrken durch das Gewicht hegrenzi_Eine gewisse Unsicherheit bei der Anwendung der Pulverpistole ist durch fol-genden-umstand gegeben. Der Bedienungsmann hat nicht imlmer die Gewhr da-fr, da das durch die n'lamme gehende Metallpulver auch wirklich geschmolzenwird. Bei unrichtiger Einstellung der Pistole oder schlechter Bedienun-g ist es sehrleicht mglich, da zwar das Pulver durch die Fr.amme geht, jedoch infole zu groerGes-chwindigkeit oder zr-r schwacher X'lamme_ai,cht geshmolLez, sonderrinurTeigig,evtl' sogar nur erwrmt wird. Dies verschlechtert, natrlich sehr die Gtite rSchicht. Andererseits ist es auch mglich, da das pulver zu starlc der Flammeausgesetzt ist, und infolgedessen krftig oxydiert. Dies wirkt sich ebenfalls sehrnachteilig fr die Schichtgte aus. Der erste Fehler tritt hauptschlich bei hochschmelzenden, der letzte bei niedrig schmelzenden Metallen ui,t. E. ist daher aufeine genaue Einhaltung der Spritzbed,ingungen zu achten.|. n3,pt_utvgrspritzverfahren naeh ilem schori-systeml verwendet als Ausgangs-werkstoff Metallpulver von sehr feiner Krrrung. - Es befindet sich in ein e-hlter hnlich einer Eieruhr.Ein durch Preluft angetrie-bener Vibrator sorgt fr einensicheren Durchsatz des Pulversinnerhalb des Behlters.Die Pistole (Abb.13) wirdmittels Sauerstoff und Azetylenbzw. Propan oder Leuchtgasbeheizt. Die der Pistoie zuge-fhrte Preluft strmt teils zuKhlungszwecken durch eineRingdse und zumanderen Teildurch einen Injektor. Dieserist mit dem Pulvorbehlter ver-bunden. Jedoch ist diese Ver-lin{rng^-dyr eine Rohrung an der Pistole unterbrochen. rm Betrieu rrugtrrr",diePreluft durch dieBohrungAuenluft an und erst dann, wenn die ohrungdurch den Bedienungsmann mit dem Daumen geschlossen wird, saugt die preIluft das Metallpuiver durch den Injektor an. Dis Pu1ver wird mittets"der Preluftdurch die ringfrmige Flamme gefhrt und in dieser whrend des Durchgangesbis zum Schmelzpunkt erhitzt. Anschlieend schleudert die Preluft die einehienTeilchen in der gleichen Art wie bei den Drahtspritzpistolen auf die zubespritzendeI Schori Metatlising Pro


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Die Pulverspritzpistole,Tabelle 2. Angaben ber Flammeneinstellung, Yerbrauch und Leistung derMet,allpulver-Spritzpistole nach Schori.

diffundiert in den Haftgrund, besitzt eine groe Hrte (35...62 Rockwell C bzw.335.. .620 kgfmmz Brinellhrte) und ist in hohem Mae korrosionsbestndig. DerAusdehnungskoeffizient ist etwa dem des austenitischen Stahles gleich. Das Yer-fahren besteht aus drei Arbeitsgngen:1. Yorbehandlung: Subern und mig aufrauhen.2. Aufspritzen. Zur Vermeidung von Ribildungen infolge Volumenkontraktionbeim Aufschmelzen wird emp{ohlen, keine strkeren Schichten als 2 mm zu spritzen.3. Aufschmelzen und gleichzeitiges Diffundieren. Behandlungstemperatur1000...1150"c.1 Nur fr Zink bekannt.2 Entwickelt von der 'Walt-Colmonoy Corporation, Detroit USA,3 RntNtxenn: Neuartige Spritzschweiverfahren. Metalloberflche 4 (f 950) E. ?.

13

A1

Frerkstoff A-ze-tylen-druckat

Seuerstofi-druckatii

PreluJt-druckat

Yerbrauch r ano,"- l*,,".-l n*o-tylenlstoffl lutt*rrl,u,nl-rn

Leistungcewicntl Bedeckte I spritzzeides ver-JFlche beil beispritz- | 0,1mm I o,t *mten I Schicht- | Schicht-Pulversl strke I strkekg/h 1 ca. mr/h ca. min/m

GufeisenSrablic'kel . .EupferBronzellessinguminium undAl-LegierunglinkZinn.....Blei

0,420,420,420,420,420,420,420,420,350,35

2,12,t2,L2,12,t2,r2,1'2,1r,4...1,7t.4

0,7... I0,7...r0,7... I1,01,01r01,4,..2,r2,8...3,53,5...4,23,5...4,2

rJl,"-l zat-l-s,B I t,z3.3 I r.23,3 | 1,23'4 I 1,33.4 | r,3,,0 | 1,3z,s I 8,0ro,0 | ro,oe,5 I e,0rr,0 I 6,5

5050504646467,566,69,1

PulYer-Nr. Erte-Rockwell C Spez.Gew. Schmelz-punktUngefhre, Zusammensetzung itr v. E.| | I rc+Ni | .. I n" I ,.I I hchstcus Besrbeitung

654

5...6245...5035...40

7,88,028,22

105010931150 ;* l{.''li I

"i:" 1

': nur durchSchleifenElartmetall-WerkzeugeIlartmetall.Werkzeuge

L-nterlage. I{ach demSchori-System knnen alleMetalle bis zu einemschmelzpunktvon 1600' yerspritzt werden (Tab. 2). Das Spritzen von KunststoJfen nach demSchori-Verfahren wird in einem spteren Abschnitt behandelt.2. Das Pulverspritzverfahren nach ilem Colmonoy-System2 wurde in Amerikaentwickelt und stellt eine Yerbindung zwischen Metailspritzen und Schweien dar.Au{ Werkstcke aus den verschiedensten Grundmetallen wird eine besondere Hart-legierung (Tab. 3) bis zu 2 mm Schichtstrke aufgespritzt. Diese HartlegierungTabelle 3. Die wichtigstelr Daten der gebruchlichsten Colmonoy-H a rt - Leg ie rungens.


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L4 Die Metallspritzpistolen.D- er schmelzpunkt des Grundwerkstoffes mu daher ber r200"cliegen. we-sentlich ist beim Aufschmelzen der Colmonoy-Legierungen, da bei den Diffusions-temperaturen keine tropfbar flssigePhase gebildet wird, sondern eineteigige,

hochplastische. Dadurch wird ein Ab-tropfen vermieden. Nach diesen drei Be-handlungen wird die Schicht durchSchleilen lertig bearbeitet.0. Die Drahtspritzpistole.1. Die gasbeheizton Pistolen unil ihregebruchliehsten Ausftrrungen. ImZtgeder Weiterentwicklung der Pulverspritz-apparatur kam man zur Drahtspritz-

pistole. Der trYerkstoff wird bei dieserPistole in Drahtform zugefhrt. Mittelseiner eingebauten Preluftturbine, eines angebautenElektromotorJoder aucheinerbiegsamen welle werden gerndelte vorscLubrollen angetrieben, die den Drahterfassen und durch die Pistole fhren. Beim Austritt aus der Drahtdse gelangtder Draht in die konzentrisch

'tIIIIIIIIIIIIII,.J

bb. 14. Dsensystem einer gasbeheiztenDrahtspritzpistole.

brennende Autogenflamme undwird abgeschmolzen. Durch einenum die n'l amme strmenden Pre-luftmantel wird das abschmel-zende Metall sofort efiat, zer-

Abb.15. fnnenansicht einer Drahtspritzpistole mitTurbiner_antrieb ( EerkeDrath).,.Luftdse;JLuftrichter; J Cashlse mjt Lultkanlen: 4 Cas_o.u,se mrt 4 ljohruDgeni d Drahtdse; 6 Dsetrkopf: ZDr;ht_lunrutrgsschalt; 8Casmischplatte; gTransportrolien: J0X,oil_scheibe ; iI preluftturbine.stubt und a,f die rlnterlage geschleudert (Abb. l4). Die Nachteile der pulver_spritzpistole fallen hier fast vollstandig fort, a der lferkstoff nrrr d.ann o.do;;;;-gemi _verspritzt werden kann, wenn r sic im geschmor,",r"izortnrlde befindet.Luft der Draht zu schnell, so wird das Metall-nicht oder nurz.T.geschmolzenund tritt wieder als Draht aus der Flamme aus. Neuere Pistolenarten arbeitendaher mit synchronischer Drahtvorschubeinstellung.

Abb, 16. Drahtspritzpistole,,Ilisental".


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Die' Drahspritzpisolo.Iult der Draht zu langsam durch die Pistole, so wird das Metall nur so schnellgeschmolzen wie es in die I'lamme gelangt und so{ort zerstubt. Es verringert sichin beiden tr'llen die Menge des verspritzten Metalls. Obwohl auch bei der Draht-pii"=role eine falsche Einstellung ungnstig auf die Gte der'schicht wirkt, ist diesetlefabr nicht zu gro, da das auftreffende Metall auf jeden X.ali den geschmolze-,rerr Zustand durchlaufen hat, und eine falsche Einstellung sich sofort an der Krnig-heit der Schicht zeigt. Die Pistole mu so eingestellt werden, da der Draht gleich-mBig vorgeschoben und 2. . .3 mm vor der Dse abgeschmolzen wird. Ein Nach-teil der Drahtpistole liegt darin, da im Handbetrieb die Pistolenleistung durchdie Drahtstrke begrenzt ist. Bei einer Drahtstrke ber 2 mm, allenfalls 3.mm,rird diePistole zu schwer uncl unhandlich. Im maschinellen Betrieb kann natriichbei mechanischer Halterung eine wesentlich grere.Drahtstrke verspritzt werden.Eine Erschivernis liegt bei vielen gasbeheizten Pistolen darin, da sie mit einemlei,chd,rucl"-Dsensystem arbeiten, d. h. Gas uncl Sauerstoff werden mit nahe-zn gleichem Druck ohno Injektorwirkung in eine Mischkammer des Dsen-svstems geleitet und treten dann erst durch die Gasdse.aus. Die neuerenPistolen arbeiten mit Injektor und Mischkammer.Bei greren Druckunterschieden, die manchmal durch schlecht arbeitendeReduzierventile oder ungenau anzeigende Manometer auftreten, ist ein Flamm6p-rckschlag unvermeidlich. Dahermu man in die Gas- und SauerstoffleitungR,ckschlagpatronen einsetzen. Von verschiedenen Seiten wird angestrebt, diMetallspritzpistolen, wie in der Schweitechnik, mit Injektordsen zu versehen.Aber auch in diesem tr'all mu der Azetylendruck nach oben mit I,5 at begrenztwerden, um unter der Explosionsgrenze zu bleiben.Im nachJolgenden werden in alphabetischer Reihenfolge die gebruchlichstenlletallspritzpistolen besclrieben" Bei jeder Pistole werden die Werte fr die Ein-stellung der X'lamme, des Yorschubs und des Verbrauches, die auf Grund vonYersuchen und praktischen Erfahrungen ermittelt wurden, angegebenl.

Tabelle 4. Angaben ber Flammeneinst,ellung, Vorschub undVerbrauch der DrahtspritzpisoIe System,,Elisental".

t5

Werkstoffd

mm m/min

podA

atii

E ona

atPr

at

Verbrauch arllt-t3 | : lr> I a l=NIIIZ: ! rh latlims/h I ms/h ]mr7rr

Zian

Hoehleg. IStahl. I INiedrigleg. IStahl. I 1Kupfer. .l tBronze..l 1Messins. I IAlumiiium Iu.Al-Leg. I t,sZink. .1I,5Blei I 223rg5,5' 6,76r5

2,0...2,52,0...2,53,0...3,53,0...3,53,0...3,5

0,80,80,60,6

1...1131...1,30,9...1,10,9...1,10,9...1,1

3,53,53,03,03,02,92,92,52,5

3,5...3,93,5...3,83,5...3,83,5...3,83,5.'.3,93,5...3,93,5...3,8

3,53,5

0,6 | 0,86I0,6 | o,eo0,5 | 0,800,5 | o'800,5 I o,8oo,s I o,zs0,5 I 0,750,43 I 0.700,43 i 0,70

282828282828282525' r Die Unterlagen wurden von den Ilerstellern cler Spritzpistolen freund.lichst zur Ver-fgung gestellt. !


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1

J

ill

16 ie MetallspritzPistolen.a) Deutsche Metallspritzpistolen. Die Metq,tlspri,tzpistole,,Elisental,"(Abb.16) der X'irma Drahtwerke Elisentail, Neuenrade, kann Drhte aller Metallemit einem Durchmesser von I, 1,5 und 2mm verspritzen. Der Draht wird durcheine Turbine, die mittels Preluft angetrieben wird; vorgeschoben (Tab. 4).

bb. 17. Drahtspritzpistole,,Isser".Di,e Metallspritz,pistole ,,Esser" (Abb.17) der Firma Paul Esserz, Wuppertal,verspritzt Drhte von 2mm Q. Der Draht wird hier ber ein Getriebe durch einenkleinenangeflanschten42-V-Elektromotor vorgeschoben. Der Vorschub lt sichin geringen Grenzen durch Umschaltung des Transforma.tors verndern. Bei gr'eren IJnterschieden mu das Getriebe gewechselt werden. Mit vier vorgesehenen; Getrieben und der Teineinstellung am Trafo, lt sich jeder bentigte Vorschub ein-stellen (Tab. 5).' Di,e Metatlspri,tzpi,stole ,,Metalli,sator Ra-, piil", Berl,,i,n (Abb.18) der Fa.. Metallisators,.; tserlin, verspritzt Drhte von 2mm Durch-', messer. Mit anderen Dsen knnen jedoch

Abb.18. Drahtspritzpistole Abb.19. -vretallspritzpitule',,Metallisator B,pid", BerIin.auch Drhte von 1,5...4mm Durchmesser verspritzt werden. Der Draht wirdber ein Getriebe mittels einer Prelu{tturbine oder einer biegsamen Welle vor-geschoben. Einstell-, Verbrauchs- und Leistungsangaben gibt die Tabelle g(S. 20) der Metallspritzpistole ,,Metallisator Rapid", Wien. Dies ist, die gleichePistole; sie wird inLizenz gebaut.Di,e Metallspri,tzpistole ,,Schliha" (Abb. fg u. 20) ist eine Konstruktion der Fa.Schlihaa, Berlin-Adlershof. Diese Pistole ist mit einer Injektordseausgestattet,.1 Fa. Drahtwerk Elisental, Inh. W, Erdmann, Neuenrade (Westf.).2 Fa. Paul Esser, Oberflchentechn. Metallscbutz, Wuppertal-Elberfeld, Untergrne-walderstr. S.3 Fa. Metallisator, BerlinA.-G. Berlin-Neuklln, Lahnstr. 25-27.a Fa.,,Schliha"Schlpmannschelndustr.u.Handelsges.Berlin-Adlershof,Adlergestell 265.

bb. 19. Metallspritzpistole,,Schliha".


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. DieDrahtspritzpistole.TabelleS. Angaben ber Flammeneinstellung Vorschub unilVerbrauch der Metallspritzpistole,,Essor".

17

\ferkstoif Draht-omm

Yerbrauch anStrer-stoff

ca. ma/h0,25bis0,7,5...43,5"'43,5"'43,5...48,5'.:'43,5...43,5"'43,5-..43,5'..4

^ze-ylenC&,m'/hPre-luftca.m"/h

Hochleg. Stahl .\iedrigleg. StahlKupferBronzeJlessingA1. u. -Leg.Zink.BleiZnn. .

at22222222

t2t2L2t2T2t2L2t2t2

1r1L,2r,75t,752r04,O6,08,09,5

1,25L,251,25r,251,25r,25t,251,25t,25

t,251,251,25L,25I,25\r25L,25r,25t,25

lr5I,5I,5L,5Tr51r51,51r5I,5Das bedeutet, da das Brenngas in einer entsprechend konstruierten Dse in-lektorartig angesaugt wird. Die Pistole verspritzt Drhte von 2 mm Durchmesser.Der Draht wird berein MehrganggetriebeErittels eines Elektro-@otors yorgeschoben.Die Feineinstellung derIorschubgeschwindig-keit bewirkt ein Flieh-haftregler (Tab.6).Di,e Metal,lspr,itzpis-tole,,B MS': (Abb. 2I) isteine Neukonstruktionder Schliha-Pistole, dievon der in die 'Westzonenserlegten Fa. Schlp-mann1, Menden, heraus-gebracht wurde. Sie isl,ebenlalls mit einer In-j ektordse ausgestattet

und hat Regulierventilefr clie X'eineinstellungder X'lamme. Die Pistoleverspritzt Drhte von2mm Durchmesse.r. DerDraht wird wie bei der,,Schliha"-Pistole berein Mehrganggetriebemittels eines Elektro-motors yorgeschobenund .die Vorschubgeschwindigkeit(Tab.7).

1 tr'a. Schlpmann, Menden, Kreis Iserlohn.Krekeler-Steinemer, Metallspritzetr.

bh. 21. Dralitspritzpistole,,SMS".

durch einen Fliehkraftregler fein eingestellt

Abb.20. chnitt durch die,,Schliha-Spritzpistole.'.


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-t)Ii18 Die Metallspritzpistolen.

Tabelle 6. Angaben ber Flammeneinstellung Vorsc hub undYerbrauch der Metallspritzpistole,,Schliha".

Tabelle7. Angaben ber Flammeneinstellung, Yors chub un dVerbrauch der Metallspritzpistole,,SMS".Terbrauch an

Sauer-stoffm"/hAze-tylenm'/h

Pre-luftm"lhEochleg. StahllNiedrigleg.St. /KupferMessingAl. u.-Leg..ZirtkBleiZinrt

22222222

L'2t,51,6I,754,04,4n,3t2,t

rr5t,51,5L,51r51,5t,5L,5

lrlt,11,7lr7t,7lr7T,71,1

4,54,54,54,54,54,54,54,5

I,71t,7tL,7LI,71L,7tl,7lI,71t,7l

1,2lr2I,2T,2l12l12t,2

2222222222222222

Tabelle 8. ngaben ber Flammeneinstellung, Vorschub undYerbrauch der Metallspritzpistole,,Torpedo.Universal!(.Yerbrauch an

o

am"/h

Sta,hlKupferMessingBronze . .AluminiumZink.Blei ,wM 80.Zinrt . .

o,s2t,401,53L,572,343,4r6,006,26,33

1,2...1L,2t,4lr4T,41,3

2,0...1,9qq

lr71,5

3,0...4,3,53,0...3,3,0...3,3,03,22,5...3,2rg3,0

18181818t818l8l8li0,9...1,0rg '0,6...0, 1,0.. .I,1,00,9Die Werte fr Blei, Weimetall und Zinn gelten fr die Yerwendung von 'Wassersoff alsIIeizgas. Verhltnis: Sauerstoff : Azetylen : Oz:CzHz r:t1.,4...1,9.

Werkstoff Draht-amm

Draht-vor'schubm/min

ze.tylen-druckatiiSauer.stoff-druck

atPre-luft-druckat

Yerbrauch anze- I saue"-lP"e-tylenl stotflluttm3/h I m3/h lms/h

Stahl, hoch-u.niedrigleg.Kupfer .Bronze .Messing.41. u. -Leg.Zirtk .BleiZhn .

22222222

1,01,35T,4t,43,94,07,259,0

1,5I,5I,5t,51r50,90,60,5

1,51,51,51,51,50,90,60,5

2,52,52,52,52,52,52,52,5

r,96i 1,1 I SOr,e6l r,r ] sor,slr,rlsol,8lr,rlsor,ffi | r,r 301,631 0,9 I 30r,631 0,e I 30r,631 0,e I 30

poa

I9]n A'


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Die Drahtspritzpistole. 4i 19I'is- )lslrlltrri,tzpistole ,,Torpeilo-(Jnioersa,l" (Abb.22), clie von der Firma RoldndltSi*l*roann 1, Hamburg, hergestellt wird, hat im Gegensat r, rn der frher von dieser

/i,r.rh.q" keinen angebauten Elektro-:ui,r:,:.:: mehr, sondern das Vorschub-gr*'r=l-.e wird ber eine biegsamejrr ilq flu161 einen getrennt stehen-uLii* :]dotor angetrieben. DerVorschub,rr:--i :rnchronisch eingestellt und*n:.!icht dadurch selbstttig dert"-*stigsten Betriebsweise. Mit den*r:=r.-,rechenden Dsen knnen-':'te von 2 bis 5 mm Durchmesserr=r:critzt werden. Die Pistole ista-i; Injektor-Dsen ausgestattet,i- die Feineinstellung der n'lammetu:d llengen-Regelventile ange-i. r:r'ht. Der hellgrne Flammenkern:w-,f so eingestellt, da der Punkti.:l hchsten Flammentemperatur rI:m vor der Austrittsdse liegt.lurch diese Manahme wird diea.:tschaftlichste Ausnutzung derIlamme gesichert. Die FlammeLann je nach Bedarf mit Sauerstoff-[nter- oder berschu eingestel]t werden. Die Leistungen dieser Pistole sind in

Tabelle 8 fr einen Drahtdurchmesser von 3 mm angegeben. Bei grerem Draht-itrrchmesser (bis 5 mm) sind die Leistungen je mm grerer Drahtdicke um etwaFioo grer. Als Zustze gehren zu dieser Pistole noch Schmalstrahl-, Flach-stahl- und Winkeldsen (vgl. S. 23).Die Eirma Fienemann baut neben der eben beschriebenen noch eine Metall-,Eunststoff-und,Hartgummi,-PulaersTtri,tzptistole,,Torpedo-Gigant" (Abb. 2B), dievor-wiegend fr den Korrosionsschutzrerwendet wird. Diese Pistole seih-ier erwhnt, obwohl das Pulver-spritzen auf S. 12 besprochenrurde, whrend das Kunststoff-"spritzen erst auf S. 45 behandeltrrird. Sie arbeitet ebenfalls frdas Gasgemisch nach dem In-jektorsystem und besitzt auchllengenregelventile zur Feinein-stellung der Flamme. Fr dasPulver-Luft-Gemisch kommt einDrucksystem zur Anwendung. Eine vollstndige Pulverspritzanlage besteht ausPistole, Wasser- und labscheider mit Filtereinsatz fr die Preluft, zweiReduzierventilen und dem Pulveraufnahmebehlter nebst Rohr- und Schlauchver-bindungen, mit denen sie an Preluft und Brenngas, sowie bei Metallpulver auchI Fa. Roland Fienemann, tr'a. der,,Torpedo" Schwei-, Schneiil- und Lteinrichtuagen,Eamburg 11, Rdi:rgsmarkt 79, 2*

.;L",Abb. 22. Drahtspritzpistole,,Torpealo- Uniyersal..,

Abb. 2J..Mpta Il-, K u nct(tof f- u. Er rtgummi-Pulver-Spritzpisi olc,,Torpedo-Cigant".

I.d,is{"-


22/56

--i II

Die Meallspritzpistolen.Tabelle 9. Anga ben li.ber Flammeneinstellung, Vorsch.ub u-nd'Verbrauch der" Metallsprit,zpistole,,Metallisator R,apid Wien"

Werkstoff Drubfi-frmm

Draht-VL r-schubm/rnin

Propan-druckat

Sauer-stoff-druckat

Preluft-d.ruckat

Yerbrauch anI s*o""-Propan I stoffmo/h I *r/rtPre-luftm3/h

Stahl, hoch-u. nieclrigleg.Kupfer .Bronze .MessingAl. u. -Leg.Ztak .BleiZiwt .

2,0.-.3,252,0...3,251,5...4,0T,5..-4,01,5...4,01,5...4,01,5...4,0L,5"'4,01,5...4,0

Ir01,02,02,02,03,56,06r06,0

I,81;81,81r81r81,81,81,81,8

qn2,02,02,02,02,02r02,02rO

2,8...8,22,8...3,22,8...3,22,8...3,22,8...3,22,8...3,22,8...3,22,8"'3,22,8...3,2

0,65..'0,75 3,0...3,5 |0,65...0,75 I 3,0...3,5 I0,65...0,75 | 3,0.'.3,5 |0,65...0,75 | 3,0...3,5 I0,65.'.0,75 | 3,0...3,5 |0,65.-.0,75 I 3,0.'.3,5 I0,65...0,75 I 3,0...3,5 |0,65...0,75 J 3,0.'.3,5 |0.65...0,?5 i 3,0...3,5 i

303030303030303030an Sauerstoff angeschlossen wird. Die Leistungen dieser Pulverspritzpistole ent-sprechen etwadenjenigen einerDrahtpistole mit einemDrahtvon 2 mmDurchmess.er.b) sterreichischeMetallspritzpistolen. DieMetallspri,tzpi,stole,,Metal,l,'i,-sto; apid. W'i,en" (Abb.24) ist die gleiche Drahtspritzpistole wie die deutscheSpritzpistole,,Metallisator Rapid, Berlin"

Abb. 24. Drahtspritzpistole,,Metallisator'Bapid wien". (T,izenzbau derX'4. B,udolI X,engshausen, Wien.)

(Abb.18). Sie wird von der Fa. Rudolf Rengs-hausenl, Wien, in Lizenzhergestel$. Die Pistoleverspritzt Metalldrhte Yon 1,5 "'4mm Durch-messer und Stahldrhte Yon 2"' 3,25 mm Durch-messer. Der Draht wird mittels einer PreIuft-turbine oder einer biegsamen Welle ber einGetriebe yorgeschoben. Durch zweiauswechsel-bare Wechselrderstze lt sich der Vorschubin vier llauptgeschwindigkeiten einstellen. Dien'eineinstelng erfolgt durch eine Drossel-schraube.Die Pistole kann mit Dsen fr Propan,Erdgas, Leuchtgas oder Azetylen geliefertwerden. Die Normalausfhrung ist fr die Ver-wendung von Propan eingerichtet (Tab'9)'

c) Schweizerische Metallspritzpi-s t olen 2. Di,e Color- Metal,lspri,tzpi,stole,,Color'MetanGP;, (Abb.25) ist einegasbeheiztePistole. Der Yorschuberfolgt mitteiseiner Preluftturbine (Tab. I0a).,,Color-MetallHP{' (Abb.26)ist einespezialpistole zum Yerspritzen Yon Zinnund Blei. Der Werksioff wird indirekt geschmolzen, d.h., da in einem Dsentopferhitzte Preluft den Werkstoff beim Austritt aus dem Dsenkopf schmelzt. Mitdieser Pistole soll die Oxydation vermieden und eine homogene Schicht erzeugtiwerden (Tab.I0b).Di,e Metallspri,tzTti,stole ,,Heilcenrath" (Abb.27) ist eine Konstruktion der 3a. Her'kenrathA. G.3,Zrich, Schweiz. Sie verspritztDrhte von 0,8.''2mmDurchmesser.1 Fa. Ruclolf Rengshausen K, G., Werksttten fr Metallisierungen, WienIII/40. Yer'lngerte Erdbergstr. 88.2 Ta. Color Metal S. L. Zricb, Siege social, Netliberstr. 113. Yertreten durch M. C'Meister, Z.urich, Lwenstr.3 Fa. tr'ranz Ilerkenrath A.G., Zrich, Stampfenbachstr. SS.


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iE::i=iofr Draht.amtn

Draht-vor-schbm/min

Aze-tylen-druckatilSauer-stoft-druckat

Pre.luit-druckatilIzetylen j Sauerstoff I Preluft

m'/h]-Vnl*"1r,

Die Drahtspritqpistole.T-r,id1e I0. Angabeu ber tr'lammeneinstellung, Vorschub und LeistungMetallsprit zpistolen,,Color".

a) Color-Metal GPr.:,:;leg.SrailS.t:'i.ngleg.i;ah1

2L

3,2...4,05,0...5,55,2...5,55,3...5,65,5...6,0

10,0

1,5"'1,7,5...I,6

1,5...1,71,5..'r,61,5 "1,6I,5...r,6I,5.'.1,61,5.'.r,6

3,5...3,7J,U"'J,,ru"', IJrU"'r), ,

0,48.'.0,540,45...0,5L0,45...0,510,45...0,510,45...0,510,45...0,51

0,48...0,540,45...0,510,45'..0,510,45...0.5r0,45'.'0,5I0,45...0,5I

der

46,8...48,046,8...48,046,8...48,046,8.'.48,047,4,..48,647,4...48,6

Erp{er:lEi. nzeli[rt-.ing . .-i9-::dnium I:- Al.-Leg./f-k

1,01,0rr01r0lr51,5

1,5. 1,6I,5...1,61,5..'r,61,5...1,6

!'-iZ-nr . 1,52r5b) Color-Metal HPr.lr,0 1r,3...r,5 Ir,3.'.1,51 3,5 | 0,33...0,39 I 0"33...0,39 48...48,6r1,0 fr,3...1,5 Ir,3...t,51 3,5 | O,SS...O,S9 | O,rS...O,SS | 48...4s,2

Der Draht wird von einer Preluftturbine vorgeschoben (Tab.1I).2. Die elektrisch beheizten Pistolen. Nachdem es gelungon war, das Metall-:Tritzen mit Hilfe der autogenen Beheizung zu einem brauchbaren Verfahren zuentsickeln, lag der Wunsch nahe, hnlich wie beim Schweien nun auch den elek-

Abb. 25. Drahtspritzpistole,,Color-Metall GP2". Abb.26. Drahtspritzpistole,,Color-MetalI EP L"zum Verspritzen von Zintr und Blei.trischen Strom zur Metallschmelzung auszunutzen. Die Yersuche auf diesem Ge-biet gingen in zwei Richtungen : einmal versuchte man den Werkst off mit Hilfe desLichtbogens und zum anderen mit Hilfe der induktiven Erwrmung zu chmelzen.Die Schwierigkeit bei der elektrischen Erschmelzung lag in derHauptsache darin,da das Metall in kleinen Mengen bis zu 60 g/sec stetig und gleichmig abge-schmo]zen werden mute.


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-Die Metallspritzpistolen,

Tabelle 1_1. -Angalen ber Flammeneinstellung, Yorschub undYerbrauch der Metallspritzpistole,,Ilerkenrath,,.Yerbrauch an

\1-erkstoff

KupferBronzeMessing .Aluminiumu. AI-Leg.Zink .BleiZinn

]r."ti-luftm'/hHochleg. Stahl.Niedrigleg. Stahi . 1,01,0I,O1,01,2 \2,011,5 I2,01

2,02,0

3,0+,05,05,05,07,0

10,0I0,0

2,01,81,8I,81,8I,6I,01,0

3,53,53,53,53,5

6,620,550,550,550,550,4s0,310,31

0,70,640,M0,640,64

2,01,8I,BI,81,81,61,0lr0

2S292929292S2929

0,570,350,35J,O

- f) Erwarmung in Lichtbogen. Bei diesem Verfahren werden zwei Spritz-drhte der Pistole zugefhrt und zwar so, da sie sich in der Dse kreuzel (Abb.2g).Da diese Drhte gleichzeitig als Strom-leiter benutzt werden, entsteht an ihrerBerhrungsstelle ein Kurzschlu und da-mit ein Lichtbogen. Die hierbei ent-stehende Wrme schmelzt die Drahtendenab, und das geschmolzene Metall'wird wiebei den anderen Pistolen von der Prelufter{at und fortgeschleudert. Man kannGleichstrom und Wechselstrom yerwen-den. Von Soroop wurden fr seine Elek-tropistole als Anhalt die Werte der Tab. 12gegebenl:Die Schweizer Fa. Color-Metal2lieferteine Elektrospritzpistole Color Metall EP,(Abb.29).Durch die im Lichtbogen auftretendenhohen Temperaturen knnen die schwerschmelzbaren Metalle wie Wolfram,Molybdn usw. ohne besondere Schwierig-keit geschmolzen und yerspritzt werden.

Tabelle12. Betriebsbedingungen der Elektro-Metallsprit zpist ole na ch Scuoor.Messitrg

1,52...52045

1 Scnoop-D,ruscnr,n: s. S. 3.2 tr'a. Color-Metal s. S. 19.

Drahtdurchm. mmDrahtvorsch. m/minSpannung VoItStromstike . A-p.Lr5

2...520450,8

2...460

0,82,9...3,52260-70 Abb. 28. chematischeDarstellungdes Dsensystems einer elektrischbcheizten Metallspritzpistole.

Draht" | ze- lSauer-vor- ltylen-l stoff-schub ldEuck ldruckm/minlat latPre-luft-druck&tu

bt,. 2?. Drahtspritzpistole,,Eerkenrath".


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Zusatzeinrichtungen.flieri:r und in den gegenber den gasbeheizten Pistolen niedrigen Betriebskostenliegt der Hauptvorteil {er Elektropistolen. Allerdings ist bis heute die lland-Labung und Betriebssicherheit, der autogen-heheizten Gaspistolen noch wesentlich ein-facher und zuverlssiger.

b) InduktiYe Erwrmung. Die An-rendung der indukt,iven Erwrmung ist inder Met'allspritzteohnik noch nieht ferti-gungsreif , sondernnoch imYersuchsstadium.D. Zrsatzeinrichtungen.Um schwer zugngliche Stellen miteinem Spritziberutg versehen zu knnen,sind einige Zasatzeiwichtungen entwickeltrrorden, die besonders fr fnnenaussprit-zungen von engen Behltern und Rohrenzweckmig sind.1. WinkelilsQn. Oft ist es ntig, anBehltern, Rohren, Lagerschalen usw. Innenausspritzungen auszufhren. Mit dengewhnlichen Pistolen ist dies nur bei geringer Tiefe des Hohlraumes, z.B.karzenLagerschalen, mglich, da die Spritzpistolen immer mglichst senkrecht zur auf-zuspritzenden Flche gehalten werden mssen, um eine mglichst gute Haftfestig-keit und mglichst wenig Spritzverluste zu erzielen. Sind die }Iohlrume tiefer,z.B.beiBehlternundRohren,soisthierzu eine Winkeldse erforderlich, die denSpritzstrahl bis zu 90o umlenkt. Dadurch wird erreicht, da die Spritzteilchen

23

bb.30. chematische Darstellung einer umlaufetrden Winkeldse.

Abl;. 29. Elektro-Metallspritzpistole,,Color-Metal EP 1".

bb.31. Umlaufenale Winkeldse nach demSETGER-Prinzip. fn tler Zerstubngsdse obefinden.sich kleine Sohrungen in einembestimmten Witrkel, durch die PreItrftstrm. Durch die rckwirkende Eraft wirtldie Dse gedreh.,auch dann senkrecht und mit dem notwendigen Spritzahstand au.f die aufzusprit-zende I'lche auftreffen, wenn die Pistole so in den lIohlraum eingefhrt wird, dadie.Richtung des Drahtvorschubes parallel zur aufzuspritzenden Flche liegt.Von den einzelnen tr'irmen werden teils feststehende und teils umlaufendeWinkeldsen geliefert. Diefeststehenden Dsen sind genau wie gewhnliche Dsenfest mit der Pistole verschraubt. Beim Spritzen mit diesen Dsen mu also ent-weder die Pistole oder das Werkstck dauernd gedreht werden.Bei den umlaufenden Winkeldsen (Abb.30 u. 31) ist dies nicht notwondig. Hierdreht sich whrend des Spritzvorganges die l)se, so da die Innen{lchen bei ruhen-

den Werkstcken gleichmig ausgespritzt werden.Bei Verwendung dieser feststehenden oder umlaufenden Winkeldsen mu derDurchmesser des auszuspritzenden fnnenraumes jedoch mindestens noch so gro


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24 Das Verfahreu des Metallspritzens,sein, da d.ie Pistole in blicher Haltung eingefhrt werden kann. Im anderen Fallkann nur.so weit ausgespritzt werden, wie die Pistole in die ffnung hineingeht.Bei zwei offnungen kann man von beiden Seiten spritzen, wenn das Werkstcknicht zu lang ist.2. Dsenverlngerung. Soll eine grere Tiefe ausgespritzt werden, so ist disYerwendung einer Dsenverlngerung notwendig. sie wird zwischen Dse undPistole eingesetzt und besitzt einen geringeren Durchmesser als die Dse selbst.

rlierdurch wird es mglich, die Dse tief in enge Hohlrume z. B. enge Rohre ein-zufhren (Abb.32). Die Dsenverlngerung kann sowohl in verbinding mit einerg_e-whnlichen Dse zum Aufspritzen tiefliegender Bodenflchen als auch mit einerWinkeldse zum Aufspritzen der seitenwnde verwendung finden. Hierbei istjedoch zu beachten, da der Spritzabstand nicht zu gering wird".Y. Das Yerfahren iles Metallspritzens.Das Yerfahren des Metallspritzens lt sich in drei Arbeitsgnge unterteilen, d.ieYorbereitungdesUntergrundes,dasAufspritzender Schichtundiefuachbehandlung.A. Die Yorbereitung der zu bospritzenilen Untorlage.Bei, d,iesem, Arbei,tsuorgang ist d,ie attergrl\te sorgfatt anzuwend,en, wobei d,i,efolgend,en grund,scitztichen Beilingungen zu beachten sind, :_ 2in aerlage muB uolllcommen sauber und, metall,isch blanlc se,in. rettsTturen,zttnrler, schmutz oder sonsti,ge rremdstoffe aerhi,nd,ern ei,ne gute verklamerungd,er spri,tatei,lchen mi,t d,em (Jntergrund, ind, rufen oft e,ine Koruosion heraor, d,,iZzum bald,i,gen abblcittern cler spritzschicht fhrt. Dei (Intergrund, mufi rauh se,in,d'amit si,ch ilie ersten auftreffend,en spritzteitchen gut mit d,er ob'erflciche aer-klammern hnnen. wie schon erwcihnt, ist d,ie Haftung d,er schi,cht nur mechani,sch,il.h. si,e beruht nur auf der veilctammerung d,ei spittzteilchen mit d,en (Jneben-heiten .d,er Unteilage. Sie ist r.tn1, so grl\er, je ,intens,iaer und, zweckentsTtrechenilereine Aufrauhung stattfind,et.Fr die Aufrauhung selbst haben sich verschiedene verfahren bewhrt, dienachstehend beschrieben worden. Sie sind je nach Art und x'orm der a:ufzlu-spritzenden Oberflche und den betrieblich gegebenen Mglichkeiten anzuwenden.

Abb. 32. Gasbeheizte ilIetallspritzpistole mit Dsenyerlngerung und Witrkeldse zumAufspritzen von .Eohlkrpern.


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it

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!,i

Die Yorbereitung der zu bespritzenden llnterlage. ZbEs ist ilarauf zu dchten, d,al| d,ie aorbehand,elten,Ilcichennicht wi,ed,er d,urch An-tassen uerschnxutzt od,er fettdg werd,en und, d,afi sie mglichst innerhalb 4 Btd,.hfuhstens jed,och, bei, troclcener W,itterung, 'innerhalb 24 Btd. gespritzt werden.1. sandstrahlen mit Quarzsanil. Zur Aufrauhung groer x'lchen hat sich ambestendasAbstrahlenmit Quarzsandbewhrt. MittelsPreIuftwird scharfer Quarz-sandvon 0,5 "'2mmKrnung mit groerwucht unter einemwinkelvon etwa 60o aufdie aufzuspritzende X'lche aufgeschleudert. Beim Aufprall schlagen d.ie scharfensandkrner in die oberflche der Unterlage gratige Poren und Kerben, in d.enensich die Spritzteilchen.gut verankern knnn.-NaL dem Sandstrahlen ist ein Ab-blasen der gestrahlten Oberflche mit wasser- und lfieier Prelu{t zur Entfernungdes Sandstaubes zweckmig.2. trahlen mit Stahlsanil. An Stelle von Quarzsand kann, wenn die Mglich-keitder Rckgewinnung gegebenist, auch scharfkantigel stahlsand genommen werden.3. Boizen. Eine andere Aufrauhmglichkeit ist das Beizen in Salzsure. Hier-durch wird dieMetalloberflche zwar auch aufgerauht, jedoch nicht in einer fr dasYetallspritzerr gnstigen Form. Die llaftfestigkeit ist dementsprechend auch gering.Bei diesem Yerfahren kommt noch hinzu, da bei nicht gengender Neutralisationauf der Oberflche Surereste zurckbleiben, die unterder SpritzschichtKorrosionenhervorrufen. Diese haben sehr bald ein Abblttern der schicht zur tr'olge., 4. Maschinelle aufrauhungsverfahren (Abb.33). Die bisher angefhrten Auf-rauhungsverfahren werden hauptschlich dann angewendet, wenn groe X'lchenund Bauwerke (Gasbehlter, Eisenkonstruktionen) zum Zwecke des Korrosions-schutzes mit einer Spritzschicht versehen werden sollen. Die nachfolgenden Ver-fahren werden dagegen im Maschinenbau angewendet, also an wellen, Lagern,Gustcken usw. sie haben den vorteil, da man die Aufrauhung sehr g"rruo under aufzuspritzenden Stelle antrringen kann. Weiterhin werden di benachbartenStellen nicht in Mitleidenschaft gezogen, und ihre Anwendungist nicht mit Schmutzund Staub verbunden. Auch kann die n'orm der Aufrauhung bei dem maschinellenYerfahren sehr gut den jeweiligen Erfordernissen und der Spritzrichtung angepatwerden. Von Nachteilist es, da die Aufrauhung der Gesamtflche nict so dichterfolgt wie dies z.B. beim Strahlen der Fallist. Bei den maschinellen Verfahrenwerden in der Praxis vier Arten angewandt._ a) Gewindeschneiden. Dieses verfahren kommt nur fr Rundkrper inBetracht. Auf Wellen oder sonstigen runden Maschinenteilen wird ein GJwindevon e-wa 0,5mm Tiefe und lmm Steigung aufgeschnitten, welches fr das nach-plgelde aufspritzen einen guten Haftgrund bietet. Diese Aufrauhung gengt beiRundkrpern vollkommen, da die Haftung der Spritzschicht noch aurctr die ueimErkalten auftretende Schrumpfung verstrkt wird. Die Schnittgeschwindigkeitsoll klein sein, damit die Gewindeflanken mglichst rauh sind. Kerbwirku-ngendurch scharfes Eindrehen mssen vermieden werden., b) R,ndeln ist dem Gewindeschneiden etwa gleichwertig und wird auch inden gleichen Fllen angewandt.c) Nuten. Diese Art der,Aufrauhung eignet sich sowohl {r Rundkrper alsauch fr Bohrungen und ebene x'lchen. Die lorm, Tiefe und Breite der Nrit kannsehr vielseitig sein und ist den jeweiligen Erfordernissen z.B. Gre und Iorm desWerkstckes, Beanspruchung der spritzschicht und spritzrichtung anzupassen;

letzteres besonders bei Bohrungen oder sonstigen auszuspritzenden Eontrm"rr.Allgemein kann g_esagt werden, da immer darauf zu achten ist, da d.ie Nuten ganzausgespritzt werden und das Spritzmetall sich nicht herauslsen kann. Aus disemGrunde ist wohl die mer,st angewandte Nutform schwalbenschwanz_ oder sgen_frmig hinterstochen (Abb. 33).l,


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26 Das Verfahren des Metallspritzens.drj: -l:--:T*"-reII 26 Das Verfahren des Metallspritzens.

Die Nuten werden durch Drehen, Hobeln, Stoen, Schleifen oder Frsen Iil gestellt. Auch hier sollen die Grundflche und die I'lanken mglichst raul. Brfl Auszuspritzende Lunker in Gustcken mssen schrg hinterarbeitet weroum ein Loslsen des Spritzmetalls zu vermeiden (Abb.33).il) Schleif en. Knnen die Verfahren a) bis c) bei Werkstcken aus glH tetem Stahl nicht angewandt werden, so knnen sie durch das Schleifen des Ilrgrundes mit einem rauhen, leicht schlagenden Stein ersetzt werden.5. Auftragung mittels Ni-Elektroile unil ilem elektrisehen Lichtbogen. DieVerfahren ist inDeutschland noch wenigbekannt. ZwischeneinerNickelelektrN@6ryaRH An-Oano-Oewndemi/liobr- Sr?tlerungdurul,9chrog/ret/nut Ongno/ Ausfhrung-il wenn*enbenlehenderfond Rundwe//en beiberslehendem qrunti We//en vom erundnoferva/ b/eit molerio/t @N,mi: h*s-hearb-seitnli " itrnte(tgnochwerQrcls/erl " \fai N**5*5lsN ffff:#;;';fl'lf;;{*' 'o**'Yl#f'* *i#tr#:;i;i:, \\\\\\\\') ;* rK ;"topp,sewide- i I %r,.9 Mzwetsetlt,1oi!.r1tu'tttnerduu -=-0rr.r,*r- W,VZ%h VZryf:V/A. t7oo//(0rPer " 2ngno/ AuslhrungI ^ freparolur durch ,fpn'lzen bei /oka/en t---------------l \ '.-r-'- 4i'irainri

Die Nuten werden durch Drehen, I{obeln, Stoen, Schleifen oder X'rsen her-gestellt. Auch hier sollen die Grundflche und die I'lanken mglichst raui. sein.Auszuspritzende Lunker in Gustcken mssen schrg hinterarbeitet werden,um ein Loslsen des Spritzmetalls zu vermeiden (Abb.33).il) Schleifen. Knnen die Verfahren a) bis c) bei Werkstcken aus ghr-tetem Stahl nicht angewandt werden, so knnen sie durch das Schleifen des I{aft-grundes mit einem rauhen, leicht schlagenden Stein ersetzt werden.5. Auftragung mittels Ni-Elektroile unil ilem elektrischen Lichtbogen. DiesesVerfahren ist in Deutschland. noch wenig bekannt. Zwischen einer Nicketelektrode@@re RL%_@NffTrl WW '!#tr!;x'#',Iiyf!"i{;fi ,\Ny4, alll^lLN*\***ls\N ffff:#;;';fl'lf;;{*' 'o**'Yl#f'* *i#fg:;fr{X*iin:oig-1ewnde ntt flrhbr Srherung durah Schrog.+et/nut )ngno/ Ausfuhrung-Ftl't,i,;;i;;; " wenn*inbenlehenileriond Rundwe//enbeiberslehendem 6runi-*We//en vom erundnolenT/ b/eil mOlerio/Logerccho/e keihul

W"m %",ffindunq durch erhqese Y/////Z///////) V////,Za/////f/ahkopdtra-uen Zngrho/ AusfihrungZ%:Schrdgung 0n!7na/ Awfuhrungl, ,f;!tr/"ffi*;;!1,ff,r, nundwei,nusnhruns Arbatuns ei lureh/ern"ll toene f/richen der tndkontent:il bb.33. Beispiele fr die maschinelle Aufrulung des Eaftgrundes

ll'iili "nd der aufzuspritzenden tr'lche wird ein elektrischerLichtbogen erzeugt,den manli tber die Flche wandern lt. Dadurch entsteht auf der Werkstckoberflchej! "in Nickelbelag mit sehr rauher Oberftche. Der Belag mu mindestens 90olo der]j Oberflche bedecken. Die Oberflche des Werkstckes bietet dadurch einen aus-ll gezeichneten Haftgrund fr die nachfolgende Aufspritzung.12li 0. Aufspritzon einer Eaft- unil Grunilschicht. Ein weiteres, aus Amerika kom-ii *endes Verfahren drfte sehr interessant sein und bei Bewhrung einen groenil ortschritt in der Metallspritztechnik darstelldn. Hierbei wird eine molybdnreicheii Metallegierung als Haftschicht auf die glatte, jedoch sorgfltig gereinigte IJnter-r: -ii t Fnirz I. C., Vielseitige Verwendba,rkeit des el. Schweiumspanners. Der Elekrotech-ll ,iker (1951) H.5..1l t RontrNcnn H., Neuartige Spritzschweiverfahren. Metalloberflche (1950) H. 7.

wenn kin bertlehender iond


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Das Au{bringen der Schichten.Xagenoberflche aufgespritzt 1. Diese Haftschichtlegierung hat die Eigenschaft, auchauf glatten sauberen Flchen ohne jede vorherige Aufrauhung festzuhaften. Esfindet eine oberflchliche Legierung hnlich einer lotartigen Bindung statt. Dierauhe Oberflche der gespritzten Haftschicht bietet dann fr die nachfolgendeSpritzmetallisierung einen sehr guten Haftgrund. Bei Kupfer und seinen Legie-rongen kanh dieses Verfahren nicht angewendet werden,'dagegen bei austenitischenEdelsthlen, Monelmetall, Nickel, Magnesium und den meisten Al-Legierungen.

lS. a. Naehtrag S.49.1. Han.betui*r. ,,1;l*1,H'#:l Tlf#$iil; die schichten mit derEandpistole aufgebracht. Dies erfordert natrlich handliche Pistolen, wodurch beiden Drahtspritzpistolen die Drahtstrke begrenzt wird. Als gnstiger Drahtdurch-messer hat sich im laufe derZeil 2mmbewhrt. Diesensollmanaberauchnichtunterschreiten, um nicht die Wirtschafttichkeit des Yerfahrens stark zu mindern.Die obere Grenze liegt bei 3mm, weil sonst der Handbetrieb zu schwierig wird.Da die Spritzteilchen hei auf die Unterlage aufprallen, hat {ie Spritzschichieine relativ hohe Temperatur. Dies bedingt selbstverstndlich beim Erkalteneile Kontraktion, die umso strker ist, je heier die Schicht ist und je schnellereine zusammenhngende Schicht erzoogl wird. Sie kann u. IJ. so starkwerden,da sie ein Loslsen der Schicht von derUnterlagezurFolge hat. Sowohl dieTemperatur als auch die Erzeugungsgeschwindigkeit der Schicht ist aber eineFrage der in der Zeiteinheit aufgespritzten Menge. Je schneller man aufspritzt,umso schneller wird sich eine zusammenhngende Schicht bilden. Dies hat zurFolge, da die einzelnen Spritzteilchen zt wenigZeit zum Erkalten und damitzur Kontraktion haben. Bis dies geschehen ist hat sich schon eine zusammen-hngende und heie Schicht gebildet, die als ganzes der Kontraktion unter-worfen ist. Dabei tleten leicht Risse in der Schicht und auch ein Abheben vonder Unterlage auf.Da nun die in der Zeiteinheit aufgespritzten Menge auer vom Drahtvor-schub in groem Mae von dem Durchmesser abhngig ist und im Quadratwchst, sollte man auch aus diesem Grund den Drahtdurchmesser mit hchstdns3 mm begrenzen.Z. SpiitzUoAingungen. Es wurde schon erwhnt, da vorlufig, bis zu einerNormung; von den einzelnen Pistolenherstellerndienotwendigen Spritzbedingungenfr ihre Pistolen angegeben werden. Man wird jedoch fast immei gute Ergbniise

haben, wenn man bei den meistens blichen Gleichdruckbrennern folgende Be-dingungen whlt: AzeylendruckSauerstoffdruckPrelu{tclruckt,2...1,5 aitt1,2...T,5 at3...4 atBei dioser Flamme stellt man den Drahtvorschub so ein, da der Draht etwa1-3mm vor der Dse abschmilzt und der Spritzstrahl mglichst schlank bleibt.ber den gnstigsten Spritzabstand kann die Abb.34 Aufschlu geben.Mit zunehmendem Spritzabstand vorlieren die Teilchen einmal an Temperaturund damit an Bildsamkeit und zum anderen vergrert sich die Zahl det schrgauftref.fenden Teilchen, da dieso ja auch in der Mitte des Spritzstrahles nicht

parallel zueina,nder fliegen (Abb.35). Man darf jedoch nicht zu nahe an das Werk-stck gehen, da dann die Schicht verbrennt und pors und schaumig wird.- t We.rnrrrr,o, JorNE.: New developments widen metallizing uses. ThefronAg e. L7.3,49.s.8u85.

27

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.r:,r.i :. ..r:r.Das Verfahren des Metallspritqens.,,ti.t tl i:,..:.,. "'ti.::3. Automatiseher Betrieh. In Amerika vor allem ist man dazu bergegangen,autoinatische,Spritzanlagen zu bauen. Hierbei werden mehrere Spritzpistolen der "Borm der Werkstcke entsprechend aufgestellt und die Werkstcke an den Pistolen . ,.,vorbeigefhrt.. Auf diese Weise werden z.B. Eisentrger und groe Walzen auf-gespritzt. Die Walzen laufen auf einer Drehbank um und eine Reihe Spritzpistolen'

4oomn Joo-aXlbrt

rd /ooAbb.34. Schaubild fr die Spritzabsttrtle beim Verspritzen vemchiedener Metalle (rchFIENEMANN).wird mit einem Schlitten daran entlangbewegt. Eisentrger oder sonstige Torm-eisen gehen mit einer der verlangten Schichtdicke entsprechenden Geschwindigkeit(bei Verzinkungen meistens etwa 3m/min) durch einen Ring von Spritzpistolenund werden so fortlaufend allseitig gespritzt. Kleinteile werden in einer umlaufen-den Trommel gesandstrahlt und nsc[[eend metallisiert.'Man ist b"i diu.", maschinellen Ver{ahren, bei denen es auf die Handlichkeitnicht ankommt, mit demDrahtdurchmesser bis zu 5mm heraufgegangenl2. Aus denschon angefhrten Grnden der starken Kon-traktion bevorzugt man jedoch vielerort'swieder einen Drahtdurchmesser von 2... 3mm.4. Der 'Wirkungsgrail beim Metallspritzenhinsichtlich des abgeschleuderten und anhaf.tenden Metalls kann nicht, als besonders gutangesprochen werden. Die hierdurch beson-ders bei teueren Metallen auftretenden Kostenwerden jedoch durch andere Vorteile, wieArbeitsersparnis oder gar Ersparung einer Neu-beschaffung des Werkstckes aufgehoben. DerWirkungsgrad schwankt in weiten Grenzenzwischen etwa 30 und 70%. Er wird beeinflutdurch die Materialverdampfung, das Abprallen schrg auftreffender Spritzteilchen,den Spritzabstand und die Werkstckgre. Gegen d.as Verd,ampfei des MetallsrFnrrzI.C.,NeueSpritzpistolenu.ihreAnwendungs'S.1l.2 Pscnur,: Problemstellung der Metallspritztechnik. Metalloberflche (1950) H. 9.

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Abb. 35. Werkstoflverlust durch abprallendepdtzteilchetr infolge der Streuungdes Spritzstrahles.

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Spntzberehh fit tahl, frien,flronze l(upfeC Musing ouf 0/os, Pu-ze/lon, 9ipa Slein u..,tltilzbe?etch fi? 8/eilund Znn auf O/os, Porzel/on,{tein, fose$ofe, Gewebe lede4 Pappe, Popreri lhlk u.

ehh fur, lahl, fr'sen, Kupfqt Bronzqouf llo/2, Pre0stof. 6ud flen, fa-hewebe, ledq ?appe, Popieri /htk


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rDas Aufbringen der Schichten. 29kann nichts unternommen werden. Dies tritt bei allen Metallen auf und ist um sogrer, je niedriger der Schmelzpunkt des verspritzten Metalls ist.Aiadas Abpral,lenschrgauftreffender Teilchen soweit wie mglich herunterzu-setzen, ist es ntig, den Spritzstrahl mglichst schlank zu halten, denn je strkerer streut, um so mehr Teilchen treffen schrg auf und haften nicht (Abb.B5).

von besonderem Einllu ist die werkstckgre, d.h. die Gre der'senkrechtzur Spritzrichtung stehend.en Werkstckfld,che. bs is verstnd.lich, da um s9 EehrTeilchen vorbeifliegen, je kleiner diese Flche ist. Der ungnstigste x'll liegt dannYor, wenn diese X'lchen kleiner werden als es der-Durchmesser desSpritzstrahlesinSpritzabstand ist. Die Verwendung von Schmalstrahldsen ist dann vorzuziehen.5. Leistungen der Spritzpistolen. Die Leistung der Spritzpistolen ist von ver-schiedenen Faktoren abhngig. Es sind dies die Ar"t des verspritzten Metalles,die Pistolenkonstruktion und als tr'olge dieser beiden der Drahtdurchmesser undder Drahtvorschub.Weiter ist von entscheidender Bed.eutung der 'Wirkungsgrad, dessen bestim-mende Faktoren im vorigen Abschnitt erwhnt wurden.TabellelS. Anhaltswerte f r die Leistungen derg e b r u c hl i c hs t e nDr a ht s p r it zp is t o I e n, b e1 ei 4e mangeqo mmenen Wirkungs gra,d voq 80%.

Werkstoff

o,8- 2,50.8- 2"5t,s-' r,o1,5- 5,51,5- 5,51,2- 2,74,5-10,ot2,o-28,o8 -27

0,8- 2,50,8- 2,5L,2- 41?3- 51,3- 53,5- 84,5-t08 -208 -27

pritzzeit bei0,1mm chicht-strkeca, min/m275 -2475 -240 -156 -L26 -r27 - 7,5r3 -6,5- 37,5- 2

Hochlegierter StahlIti.o.iel"giri", ti . . .Kup{er.BronzeMessingAluminium u. Ml-legierungZink. .:..".Blei ..Zinn,.6. chutzmanahmen. Zur Yermeidung von Unf llen und Gesundheitsstrungender Arbeiter in Metallspritzbetrieben sind verschiedene Schutzmanahmen zu be-achten, die zwar noch nicht behrdliche Vorschrift sind. Jedoch befassen die Un-fallverhtungsbehrden sich schon eingehend mit diesen tr'ragen.' An den Pistolen, Druckminderventilen, Rckschlagsicherungen und Schnell-schlauchkupplungen sollen die Schlau,chanschlsse so eingerichtet sein, da sie nichtverwechselt werden knnen. Wegen der Rckschlaggefahr sollten unbedingtRaloschlagsicherungenverwendet werden. Die Arbeiter mssen whrend der Arbeitje nach dem verspritzten Metall eine Bri,lle, eine Maslce oder ein lri,schluftgerttragen. Bei Stahlauftragungen gengt eine schwach-grne Brille zum Schutle desAuges. Bei Buntmetallauftragungen gengt, meistens eine Staubmaske, whrendbeim Verspritzen Yon Zink und Blei ein tr'rischluftgert unbedingt notwendig ist,da sonst Gesundheitsschdigungen auftreten knnen.Bei Verwendung von Pistolen mit elektromotorischem Antrieb des Draht-vorschtrbes mu die Pistole geerilet sein, gute Entlftung und evtl. AuJstellung vonSpritzkabinen mit EntlJtung ist selbstverstndlich. Dies gilt auch ganz.besondersfr den Sandstrahlraum. Bei den Sandstrahlarbeiten ist ebenJalls ein iirischluft-gert zu tragen.

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Bedeckte n'lchebei 0,1mmSchichtstrkeca. m,/h

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30 Das Yeifahren des Metallspritzeqs.1"- P"j Beachtung dieser Shutzmanahmen kann die Arbeit in Metallspritz-betrieben ohne weiteres als ungefhrlich und nicht gesundheitsschdlieh bezeihnetwerden 1' c. Das Messen der schichtiticke.Die strke der spritzschichten lt sich'nur dann messen, wenn ein nichtmagnetischer Werkstoff auf einen magnetischen gespritzt wurde. Zu diesen Mes-sungen wird das ,,T.eptoskop" (Abb.BG) von der tr'a. Hahn & KoIb,Stuttgart, ver-

Abb,36.,,Leptosk_9q'l zum llessen der Schichtdicken unmagnetischerchichten auf magnetischen Unterlagen.D. Die Naehhehanillung iler

wendet. Es arbeitet auf elek-tromagnetischerBasis. ZweiKontaktpole werden auf dieSchicht aufgesetzt. Die Un-terbrechung des Kraftli-nien-flusses durch die zumes sende nichtmagnetischeSchicht auf einem magne-tischen Grundwerkstoff istein Ma fr die Schicht-st,rke.Dieses wird auf einenZeiger bertragen, der aulieiner Skala die Schicht-strkein Millimeter anzei gt.Bei Wellen, Buchsen usw.bedient man sich der be-kannten Mewerkzeuge.

Der Spritzschicht haften infolge ihrer naturgegebenen Eigenschaften noch frmanche Anwendungsmglichkeiten mehr ocler weniger starklns Gewicht fallendeMngel an. fn der Hauptsache sind dies die verhltnismig geringe Haftfestigkeit;diePorositt und die rauheoberf,che. UmdieseMngela'b'zuste"llen,hatman.dieSpritzschicht verschiedenen Nachbehandlungerr unterwoiJen. Eshabensichbeidiesenvcrsuchen-einige Arten der Nachbehandlurg ergeben, durch die es mglich ist,, die 'oben angefhrten Mngel, wenn auchnichtgan-zznbeheben,sodochsoweitzuver-bessern, da die schicht den verlangten Aisprchen gengt. Man unterscheidet,hierbei zwischen den mechanischen nd therischen Nachehandlungsverfahre4.1. Die mechanischon Yerfahren dienen weniger dazu, d.ie Haftfeitigkeit der .Schicht zu verbessern, als ihr eine magerechte Form, eine glatte Oberfche und;u.U. eine grere Dichtigkeit zu geben. IJm dem Werkstck eine maserechte'1Form zu geben - dies ist tast immer bei Aufspritzungen im Maschinenbauer FaI l- beclient man sich der blichen spanabhlbendei Bearbeitungsvorgnge wieDrehen, Hobeln, Frsen, schleifen usw] rlierbei ist zu beachten, aa ma b einermittleren Schnittgeschwirdigkeit den Vorschub und die Spantieie gering whlt, umnicht zu groe Beanspruchungen an d.ie Haftung zu stellJn. Die ii das"Werksitickgehende Komponente des schnittdrucks mu mogH"h*t klein sein, um die auf-gespritzte Schicht nicht abzulsen.Zur Erzielung einer glatten Oberflche werden bei weichen Metallen auer d.enoben angefrihrten Verfahren auch noch das Brsten nit weichen Stahlbrsen unddas schwabbeln angewandt. rrie rbe i ist immer daraui zu achten, da der Anpre-druck nicht zu gro ist,da sich sonst die Schicht lsen kann. Diese beidenVerfahrent fnrtz t. C., ber Unfallverhtung beim Flammspritzen. Metalloberflche (1951) H.l.

Schieht.


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,ru *l.oo"ouituag der Schicht. tb'" 81dienen auch zur Verdichtung der Schicht. Durch das Brsten und Schwabbeln derSchicht werden die Poren verschmiert und geschlossen. Die Wirkung ist um sobesser, je weicher das aufgespritzte Metall ist.Eine hnliche wirkung wird durch das walzen, Abhmmern oder Kugel-strahlen der Schicht erreicht. Ilierbei werden die Poren durch die hmmeridewirkuhg des angewendeten verfahrens zugeschlagen. Der Walzdruck od.er djeSchlge bzw. die Wucht der aufprallenden Stahlkugeln drfen jedoch nicht so grosein, da die Schicht losgeschlagen wird.Die nachfolgenden Tabellen geben an1, inwieweit es mglich ist, durch dieseNachbehandlungen eine Yerdichtung der Schichten zu erreichen. Hierbei handelt

Tabelle 14.Erhhung der Dicht,igkeit durchSch leifen-Tabelle 15.Erhhu ng der Dichtigkeitdurch Polieren.-

WerkstoffNichtrostenderSrahlSrahlKupferZink .AluminiumBlei

Im Mittel4,9fach5,4fachl9fach100fach235fach61Ofach

'WerkstoffNichtrostenderStahlZlnkKupferBlei.Aluminium.Stahl

Im Mittel2- bis L7tach4- bis 15- bis 48fac5- bis 380fach5- bis 860fach5 bis 2700fach

4-bis 2Ifach3-bis 122fach30-bis 290fach5- bis l500fach137-bis 493fach21-bis I590Iach

llfach40fachlSTfach270fac}l320fach800faches sich natrlich um Mittelwerte, da die Arbeitsbe-dingungen bei denVerdichtungsarbeiten nicht immergleichgehalten wurden. So erhht z. B. ein etwaskrftiger Aapredruck die Dichtigkeit.

Eine bedeutende Yerbesserung der Haftfestig-keit, Dichtigkeit und.Beanspruchung lt sich aufGrund der Kapillarwirkung der porsen Schichtdurch Auftragen verdnnter Lacklsungen erreichen.Ilierbei werden die ursprnglichen Mikrohohlrume

Tabelle 16.ErhOhung der Di chtigkeitdurch I[mmern.Werkstoff Verdlchtung

NichtrostenderStahJ | I,5fachl,6fach2,ltach3,5fach26,Aachder Schicht durch die nach der Verdunstung der Lsungsmittel als Bindekittezurii.pkbleibenden Lackreste ausgefllt.' 2. fhermischoYerfahren dienen neben der Schichtverdichtung vor allem derYer-besserung der Ilaftfestigkeit. Man sucht hierbei durchWrmeeinwirkung das Gefgeder Schicht zu verdichten und mglichst das aufgespritzte Metall in den I]ntergrund

diffundieren zu lassen. Dies erreicht man allerdings nur in wenigen Flten.Das bekannteste thermische Yerfahren ist das sogenannte ,,alumetieren"(s. auch Abschn.VII82, S. 43). Wenn ein mit Aluminiirm (Strk etwa 0,Bmm)gespritztes Werkstck einige Zeil auf 760...800"C er]rLitzt wird, so diffundieriein Teil des aufgespritzten Aluminiums in das Eisen und bildet dort eine vorallem gegen Hitze sehr widerstandsfhige Fe-Al-Legie-rung. um das Aluminiumwhrend des Erhitzens vor vorzeitiger und unerwnschter xydation zu schtzen,wird es zweckmig mit einem Blumittel bohandelt 2.Deutsches Y_erf.: bei 800'C lsMinuten Schutzschicht WasserglasFranz. ,, | ,, 600o C 30 ,) ,, BoraxEngl. ,, i ,, 760'C l0 ,, ,, Bitumen- _lEEqiNcnn, I[. u. _4..,rypsre: De-r gegenwrtige Entwicklungsstang dor Metallspritz-technik. WerksrattstechnikS2 (1988) S.5B/7, S. 55/9, S.Z6l8L- --'8,grxrNoln, H.: Die- Gefge gespritzter Meiiallberzge. Metalloberflche2 (1948)S-97/_111. ^ pe,r1se$e-1 Die prakt.-tzanwendung rles Mta[spritzverfahren.. lVi"tullloberflche 3 (1949) S.173.

KupferAluminiumBleiZink .

'j .jl.,n.ti',jiti:

[,i,!..,!.


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32 Dio Eigenschaften der Spritzschichteu.Um eine groe Diffusionszone zu erhalten, ist esin manchen Fllen zweckmig,die Werkstcke nach einer lngeren Erhitzung auf 800"C bei dieser Temperaturnoch einmal gengend .tr6ft vnit Aluminium zu spritzen. Die _verlng9rYtg. dg,Lebensdauer alumetierter Eisenwerkstcke bei llitze-angriff zeigt, die Kurve Abb. 371.

Auer diesem Alumetierverfahren vrrrde imSchrifttum schon auf andere mgliche Diffusions-vorgnge in Verbindung mit dem Metallspritzver-fahren hingewiesen, so z.B. Kupferin Eisen, Zink inKupfer sowie Nickel, Chrom und deren Legierungenin Eisen, diese Legierungen auch in Verbindung mitAluminium und Silizium.Durch eine Erhitzung der Spritzschicht ber dieAnlatemperatur hinaus ist es mglich, sie zu ver-dichten. DieseVerdichtung entsteht durch dasin denPoren sich bildende Oxyd. Inwieweit dies der Fallbei den einzelnen Metallen ist, gibt Tab. 172 an'Abb. 87. yerbesserns tler wrme- Es bleibt bei diesen thernt!,schsn S6chbeha'ndlungen-bes[ndigteit tlurc ufspritzen nicht aus, da einer der Hauptvorteile des Metall=Yon aluminium' spritzverfahrens hinlllig wird. 'Es ist dies die geringeErwrmung des Werkstckes beim Aufspritzen. Aus diesem Grunde knnen diethermisch Yerfahren auch nur dort angewandt werden' 'wo die Anwendunghherer Temperatur keinen schdlichen Einflu auf das werkstck hat.

TabeIIelT, Gre tler Verclichtungvon Spritzschichten durcheine Wrmebehandlung.Yersuchsdauer etwa 3 min.Werkstoff Verdichtung

KupferKupferluminiumZinkNichtrosteuder StahlStahl

Erhitzen (blau anlaufend)GlhenGlhenErhitzenGlhen u. AbschreckenGlhen

I,5- bis llfachetwa llfach3,5- bis l7fachetwa llfach3,3- bis Sfach2,5- bis 3,5fachYI. Die Eigensehatten iler Spritzsehichten.Die Spritzschichten besitzen einige kennzeichnende Eigenschaften die mehroder weni[er von den entsprechenden Eigenschaften des gewalzten oder gegossenenWerkstoffes abweichen.Diese Eigenschaften sind in der Hauptsache L das Gefge der Schicht, 2. dieDichte3 bzw. Wiclte, im X'alle einer Spritzschicht, besser Raurneinheitsgewicht(Rohwichte), 3. die Dichtigkeit, 4. die Hrte, 5. die Haftfestigkeit, 6. die Ver-schleifestigkeit, sowie 7. ie Schrumpfung. Diese Eigenschaften werden ma-gebend. bestlimmt durch die Art der Entstehung der Spritzschicht und lassen sich

1 Scgooru. Densosr,u: s. S.3.2 RnrxrNcrn, H. u. . Rnrssre: Der gegenwrtige Entwicklungsstand der Metallspritz-technik s. S.31.3 Definition nach ,,Iltte" 1949, Bd. l, S.784:Dickte g: spez. ivlasse : Masse/Voluryen : Masss der aumeinheit eines Krpers.. W dckte-y : Gewicht/Volumen : Gewicht der ,aumoinhei eines Krpers' -- ..Raunzei,kkeitsgewi,ckt'(Rohwichte) ist das spez- Gewicht nicht homogener Krper indem jeweils angegebenen Zustand'

700 600


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Die Eigenschaften der Spritzschichten.

Stohl -.-.-Kupfer ----Monel .-...----A/uminrumbb.38. Die Eigenschaften der spritzschichten in Abhngigkeit von den Betriebsbedingungen.

oodurch ndelung d.er spritzbedingungen in kleineren Grenzen zu mehr od.erreniger brauchbaren weren abwandlh. Die Art des EinJlusses der spritz_p{inqnngen auf die Dichte, die Hrte, die rraftfestigkeii, ai" %r..t t"iiJi;-keit gibt die Kurvenzusammenstellung Abb. Bg an.

Eine genaue Kenntnis dieser EinJlsse istmeiden. In jedem einzelnen Bedarfsfalle sinddie Schicht festzustellen. Man wird. sehr oft(6mpromilsungen kommen mssen.notwendig, um Mierfolge zu ver-die wichtigsten Anforderungen anzlt

1. Das Gefge iler Schicht. Um das Gefseeinergespritzten Metallschicht und die Bindung" dieserSchicht mit dem Grundwerkstoff untersu-chen zuknnen, werden Proben derart herausgeschnitten,da Spritzschicht und Grund.werkstoff zi sehen sind.Beim Polieren ist darauf zu achten, da clie Naht'zwischen Grundwerkstoff und Spritzschicht nichtd.urch eingeprete Poliermasse eiweitert wird oder bb.3e. ch-ematischeDarstellung d.essich ausgeprgter zeigt als sie in wirklichkeit-isi. Gersebildes einer spritzschicht.Da die Spritzschicht (Abb. 39) sich au s vielen kleinen Metallteilchen zusammen-setzt, die nicht miteinander verschweien, bild.et sie auch kein gewhnliches zu-sammenhngendes Gefge bekannter Art. Die einzelnen Teilchen sind. entweder einEinkristall oder besitzeninfolge des schmelz- undErstarrungsvorganges das GefgedesentsprechendenMetaltslAbb.agu.40). Dieaufgespritzt"f"itZn"rrtagernsichln

Teno. d. Untedoot 0isenobstqnd0*40cm 0rohfuorschub0*Snlnin lnt tano|^t^,,^t Ptelufdruck0-:*2ot.-72p1 q9v,9lv!v, uU,.0+ 2ii 0-2 olit.26t&inellht te Llr


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34 Die Eigerrscha{ten der Spritzschichten.unregelmigernrorm schicht,enweise an den Grundwerkstotf an,wobei die nach-folgendenTeilchen infolge ihrerBildsamkeit und Wucht beim Auftreffen sich weit-gehend. in dieUnebenheiten der vorhergehendenTeilchen bzw. des tlntergrundes

At,b. 42. Oxyileinechlsse aGespritzte Zinkschicht, in der Spritzschicht.a :

Met All Spritz En

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