DVS 2320-2015 Sealing of thermally sprayed coatings.pdf
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1、DVS, Ausschuss fr Technik, Arbeitsgruppe Thermisches Spritzen und thermisch gespritzte Schichten“Nachdruck und Kopie,auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des HerausgebersDVS DEUTSCHER VERBANDFR SCHWEISSEN UNDVERWANDTE VERFAHREN E.V.Bezug: DVS Media GmbH, Postfach 10 19 65, 40010 Dsseldorf, Telefon
2、 (02 11) 15 91- 0, Telefax (02 11) 15 91- 150Diese Verffentlichung wurde von einer Gruppe erfahrener Fachleute in ehrenamtlicher Gemeinschaftsarbeit erstellt und wird als eine wichtige Erkenntnisquelle zur Beachtung empfohlen. Der Anwender muss jeweils prfen, wie weit der Inhalt auf seinen spezielle
3、n Fall anwendbar und ob die ihm vorliegende Fassung noch gltig ist. Eine Haftung des DVS und derjenigen, die an der Ausarbeitung beteiligt waren, ist ausgeschlossen.Inhalt:1 Geltungsbereich2 Einleitung3 Typen von Versieglungsstoffen4 Auftragmethoden5 Spritzschichteigenschaften6 Charakterisierungsmet
4、hoden fr Versieglungsstoff und Schicht7 Ergnzende Bemerkung zur Arbeitssicherheit1 GeltungsbereichDieses Merkblatt enthlt Angaben zu potentiellen Dicht- und Ver-sieglungsstoffen, allgemeinen Verarbeitungsmglichkeiten sowieHinweise zur Auswahl und Entwicklung eines funktionsfhigen Versieglungskonzept
5、s fr thermisch gespritzte Schichten. Durchdas Merkblatt wird der Anwender befhigt, entsprechend seines individuellen Anforderungsprofils eine Festlegungen zu allen ver-sieglungsrelevanten Gren zu treffen, deren Eignung mittels dargestellter Prfmethoden sicherzustellen und die gewonnen Ergebnisse zur
6、 praktischen Umsetzung zu nutzen.2 EinleitungVersiegeln bezeichnet die Methode des Aufbringens und Infiltrie-rens porser Oberflchen mit viskosen Substanzen, mit dem Ziel einer vollstndigen Abdichtung des Bauteils gegen das Eindringenuerer Medien. Im Gegensatz zu den Dnn- und Dickschicht-verfahren wi
7、rd bei der Versiegelung kein messbarer Auftrag an-gestrebt. In Fllen des atmosphrischen Korrosionsschutzes mit thermisch gespritzten Zink- oder Aluminiumschutzschichten, ohnenachfolgender mechanischer Bearbeitung, sollte die Nassschicht-dicke so eingestellt werden, dass die Trockenschichtdicke nicht
8、 mehr als 40 m betrgt.Thermisch gespritzte Schichten weisen in der Regel prozessbe-dingt hufig eine offene Porositt auf, die sich bis zum Grund-werkstoff erstreckt. Mit Versieglungen lassen sich anwendungs-spezifisch Vorteile hinsichtlich Standzeit und Funktionalitt reali-sieren. Versieglungen werde
9、n direkt nach dem Spritzprozess, vor dem Abtrag auf Endma vorgenommen. Die Versieglung zhlt zur Gruppe der chemischen Nachbehand-lungsverfahren. Die materialunabhngige Anwendbarkeit und die Abdichtung der Spritzschicht ohne strukturelle nderung bieten entscheidende Vorteile gegenber den thermischen
10、oder mecha-nischen Alternativverfahren (z. B. Verschluss durch Oxidation bzw. Oberflchenverdichtung z. B. durch Kugelstrahlen). Unter den mglichen Nachbehandlungsverfahren findet die Versieg-lung im industriellen Einsatz am hufigsten Anwendung. Typische Beispiele sind der Korrosionsschutz, die elekt
11、rische Isolation, die Erhhung der Schlagfestigkeit sowie Anwendungen mit Wechseldrcken. Das Thema Versieglung beinhaltet eine Vielzahl interdisziplinrer Fragestellungen, da sich die spezifischen Eigenschaften des Ver-sieglungsstoffes, der Spritzschicht und der Auftragtechnik gegen-seitig beeinflusse
12、n, Tabelle 1. Tabelle 1. Einflussparameter beim Versieglungsprozess.Die enge Verknpfung beteiligter Prozessgren fordert eine de-taillierte Vorbetrachtung und Abstimmung der Einflussparameter. Das gilt auch fr die Vertrglichkeit des Versieglungsstoffes mit demSchichtwerkstoff und gegebenenfalls den n
13、achfolgenden organi-schen Beschichtungen, wie z. B. in Fllen des atmosphrischen Korrosionsschutzes.Versieglungen thermischer Spritzschichten finden berall da An-wendung, wo die offenen Fehlstellen im Schichtgefge eine nicht tolerierbare Funktionsbeeintrchtigung mit sich bringen.3 Typen von Versieglu
14、ngsstoffenVersieglungsstoffe sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie bei der Applikation in viskoser Form vorliegen und in der Regel in weiteren Prozessschritten aushrten bzw. verfestigen. Eine Einteilung empfiehlt sich nach Werkstoffgruppenzugehrig-keit und dem Abbindemechanismus. Bei ko
15、mbinierter Betrachtungsind Aussagen zu den spezifischen Werkstoffeigenschaften und dem Verhalten whrend der Verfestigung mglich. Die Auswahl orientiert sich am Anwendungsfall, der Rahmenbedingungen fr die geforderte thermische, chemische und tribologische Bestn-digkeit der Versieglungsstoffe liefert
16、. Fr den Versieglungspro-zess sind der Benetzungswinkel zum Schichtwerkstoff, die Visko-sitt und das Schwindungsverhalten whrend des Abbindens entscheidend. Geeignete Stoffe finden sich in allen Werkstoffgruppen. Die Ver-sieglungsstoffe knnen in Reinform oder als Gemisch verarbeitet werden (metallis
17、che oder anorganische Fllstoffe in organischen Gebinden). In der Regel wird angestrebt, dass die Versieglungsstoffe nach der Infiltration abbinden. Dadurch entsteht ein Schicht-Versieg-lungs-Verbundwerkstoff mit spezifischen Eigenschaften, die sich insbesondere bei den mechanischen Kennwerten von de
18、n unver-siegelten Schichten unterscheiden knnen (Schlagfestigkeit, Ver-schleiverhalten). Man unterscheidet physikalisch und chemisch abbindende Sys-teme. Dabei bieten insbesondere Polymere die Mglichkeit der ge-zielten Einstellung des Abbindemechanismus. Auf fertigungsbe-dingte Erfordernisse kann da
19、durch sehr variabel reagiert werden.Versieglungsstoff Verarbeitung SpritzschichtBenetzungs-verhaltenViskosittAushrte-mechanismusTopfzeitchemische Bestndigkeitelektrische LeitfhigkeitBestndigkeit gegenhydraulische DrckeTauchen, Sprhen,StreichenNormal-, ber- und UnterdruckStruktur-eigenschaften(Rauhei
20、t, Porositt, Schichtdicke)Material-eigenschaften(Benetzungs-verhalten)Versieglung thermisch gespritzter SchichtenMrz 2015MerkblattDVS 2320B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 2 zu DVS 2320Bei ch
21、emisch abbindenden Systemen erfolgt die Aushrtung durch Initiierung einer chemischen Reaktion. Physikalisch abbin-dende Systeme knnen durch Wechsel des Aggregatzustandes oder Abdampfen des Lsungs- bzw. Dispersionsmittels aushrten.In Tabelle 2 wird fr ausgewhlte Versieglungsstoffgrundtypen veranschau
22、licht, welche Abbindemglichkeiten bestehen. Die spezifischen Parameter fr Temperatur- und Zeitfhrung sind selbstinnerhalb einer Gruppe sehr variabel und somit nicht allgemein-gltig. Es sollten jeweils die Herstellerangaben beachtet werden.Die unterschiedlichen Abbindevarianten weisen Vor- und Nach-t
23、eile auf, die in Tabelle 3 exemplarisch dargestellt werden.Tabelle 2. Auswahl von Versieglungsstoffen und deren Abbindemglichkeiten.Tabelle 3. Vor- (+) und Nachteile () der Abbindemechanismen im Vergleich.Dicht- und VersieglungsstoffphysikalischabbindendchemischabbindendlsemittelhaltigDispersionSchm
24、elze Sol1 K 2 KTemperaturMetallionen (anaerob)Aerob photokatalytisch(UV) Hrterknstliche StoffeAcrylat (PMMA)EpoxidharzFuranharzMelaninharzle (synthetisch)PhenolharzMS-PolymerPolyesterPolyurethanPolyvinylchloridBitumenWachseSilikonnatrliche StoffeleBiopolymereFette / WachseTeereanorganische StoffeOxi
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