* M. Sc. Seyed Ruhollah Dokhanchi Telefon: +49 241 80-99306 E-Mail: [email protected] Entwicklung einer Methode zur in situ Bestimmung des Auftragswirkungsgrades beim Thermischen Spritzen BO 1979/51-1, 01.04.2018 - 31.03.2020 K. Bobzin, M. Öte, M.A. Knoch, S.R. Dokhanchi* Zielsetzung § In situ Bestimmung des Auftragswirkungsgrades beim Thermischen Spritzen § Ermittlung der Einflüsse von Prozessparametern und Partikelzustandsgrößen auf den Auftragswirkungsgrad § Beschleunigung des Schichtentwicklungsprozesses Erfassbarkeit verschiedener Größen beim Thermischen Spritzen gemäß dem Stand der Technik Methoden § Bestimmung der Partikelzustandsgrößen mit HiWatch CS und DPV-2000 § Ermittlung der Massenflussmenge der Partikel im Freistrahl § Ermittlung der Massenflussmenge der vom Substrat abprallenden Partikel § Validierung der Ergebnisse - Verifikation der mittels HiWatch CS ermittelten Ergebnisse mit DPV-2000 - Vergleich der diagnostisch ermittelten Massenflüsse mit den Massenflüssen im Pulverförderer Ausblick Ergebnisse § Erfassung von Partikeln in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen § Berechnung der Massenflussmenge der erfassten Partikel § Messungen in unterschiedlichen Fokusebenen des Freistrahls § Entwicklung einer Schutzvorrichtung für das Kameraobjektiv bei substratnahen Messungen § Ermittlung der Zustandsgrößen der abprallenden Partikel Danksagung Institut für Oberflächentechnik RWTH Aachen University Kackertstraße 15, 52072 Aachen, GERMANY www.iot.rwth-aachen.de Telefon: +49 241 80-95327 Fax: +49 241 80-92941 Beispielbild Fördermenge Temperatur Geschwindigkeit Größe Schicht- eigenschaften Auftrags- wirkungsgrad Partikel- zustansgrößen Prozess- parameter Einstellbar Teilweise in situ messbar In situ nicht messbar Schematische Darstellung der HiWatch CS Messungen Signal eines Partikels Partikel Messebene ∆x V=∆x/∆t Das Forschungsvorhaben BO 1979/51-1 wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft finanziert. Für diese Förderung und Unterstützung sei gedankt. Partikeldiagnostik mit DPV-2000 Erfassung der Partikelgeschwindigkeit und -größe mittels HiWatch CS 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 Partikelgeschwindigkeit [m/s] Partikeldurchmesser [µm]

Entwicklung einer Methode zur in situ Bestimmung des ... · §Ermittlung der Massenﬂussmenge der vom Substrat abprallenden Partikel ... Partikel- wirkungsgrad zustansgrößen Prozess-parameter

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Page 1: Entwicklung einer Methode zur in situ Bestimmung des ... · §Ermittlung der Massenﬂussmenge der vom Substrat abprallenden Partikel ... Partikel- wirkungsgrad zustansgrößen Prozess-parameter

* M. Sc. Seyed Ruhollah Dokhanchi Telefon: +49 241 80-99306 E-Mail: [email protected]

Entwicklung einer Methode zur in situ Bestimmung des Auftragswirkungsgrades beim Thermischen SpritzenBO 1979/51-1, 01.04.2018 - 31.03.2020K. Bobzin, M. Öte, M.A. Knoch, S.R. Dokhanchi*

Zielsetzung § In situ Bestimmung des Auftragswirkungsgrades beim Thermischen Spritzen

§ Ermittlung der Einflüsse von Prozessparametern und Partikelzustandsgrößen auf den Auftragswirkungsgrad

§ Beschleunigung des Schichtentwicklungsprozesses

Erfassbarkeit verschiedener Größen beim Thermischen Spritzen gemäß dem Stand der Technik

Methoden § Bestimmung der Partikelzustandsgrößen mit HiWatch CS und DPV-2000

§ Ermittlung der Massenflussmenge der Partikel im Freistrahl

§ Ermittlung der Massenflussmenge der vom Substrat abprallenden Partikel

§ Validierung der Ergebnisse- Verifikation der mittels HiWatch CS ermittelten Ergebnisse mit DPV-2000- Vergleich der diagnostisch ermittelten Massenflüsse mit den Massenflüssen im Pulverförderer

Ausblick

Ergebnisse § Erfassung von Partikeln in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen

§ Berechnung der Massenflussmenge der erfassten Partikel

§ Messungen in unterschiedlichen Fokusebenen des Freistrahls

§ Entwicklung einer Schutzvorrichtung für das Kameraobjektiv bei substratnahen Messungen

§ Ermittlung der Zustandsgrößen der abprallenden Partikel

Danksagung

Institut für OberflächentechnikRWTH Aachen UniversityKackertstraße 15, 52072 Aachen, GERMANYwww.iot.rwth-aachen.deTelefon: +49 241 80-95327Fax: +49 241 80-92941

Beispielbild

Fördermenge

TemperaturGeschwindigkeitGröße

Schicht-eigenschaften

Auftrags-wirkungsgradPartikel-

zustansgrößen

Prozess-parameter

Einstellbar Teilweise in situ messbar

In situ nicht messbar

Schematische Darstellung der HiWatch CS Messungen

Signaleines Partikels

Partikel