Entwicklung von Verfahren zur Bestimmung der Haftzugfestigkeit von thermisch gespritzten Zylinderlaufbahnen

Vermehrt werden in der Automobilindustrie Motorblöcke mit thermisch gespritzten Zylinderlaufbahnen eingesetzt. Die Substrataufrauung vor dem Beschichtungsvorgang kann dabei durch Strahlverfahren oder durch Feinbohrprozesse erfolgen. Ein wesentliches Kriterium zur Bewertung der Einsatzfähigkeit von Motorblöcken mit thermisch gespritzten Zylinderlaufbahnen ist die Haftzugfestigkeit, die eine quantitative Aussage über die Anbindung von Schicht und Substrat erlaubt und somit Rückschlüsse auf die Qualität erzeugter Hafttopografien und die Eignung der Vorbehandlungsverfahren ermöglicht. Die Haftzugfestigkeit von auf Bohrungswandungen applizierten Spritzschichten lässt sich mit genormten Verfahren, etwa nach EN 582:1993, nicht bestimmen. Ziel dieser Arbeit ist es daher, Verfahren zu entwickeln, mit denen im Rahmen der Entwicklung neuer Aufrauverfahren eine Bewertung derselben möglich gemacht wird. Es werden zwei Ansätze verfolgt. Der erste Ansatz basiert auf der Haftzugfestigkeitsuntersuchung nach EN 582:1993, wobei den Anforderungen angepasste Probengeometrien eingesetzt werden. Aufgrund der ungenügenden Reproduzierbarkeit der Ergebnisse von nach Norm gewonnenen Haftzugfestigkeiten wird die EN zuvor grundlegend hinsichtlich möglicher Fehlerquellen untersucht. Für die identifizierten Fehlerquellen werden Abhilfemaßnahmen abgeleitet und in einer Arbeitsanweisung zusammengefasst. Gewonnene Erkenntnisse fließen in die Entwicklung des Haftzugverfahrens ein. Der zweite Ansatz basiert auf der Nutzung des kompakten Haftzugmessgeräts Precision Adhesion Tester PAThandy. Die verschiedenen entwickelten Verfahren werden abschließend untereinander verglichen und bewertet.