Abstract No.:	6608
Scheduled at:	Friday, September 18, 2020, Virtueller Raum 1 12:30 PM Faszination Oberfläche - Thermisches Spritzen
Title:	Suspensions gespritzte dünne metallische Schichten für Flächenheizer
Authors:	Fabian Trenkle / obz innovation gmbh, Germany Sven Hartmann* / obz innovation gmbh, Deutschland
Abstract:	Heizsysteme sind in einer Vielzahl von technischen Anlagen und Gebrauchsgütern unverzichtbar. Der industrielle Kreis der Anwender umfasst vielfältige Branchen. Dazu zählen die Automobil-, Gießerei-, Verpackungs- und Chemieindustrie sowie Unternehmen der Müllverbrennung oder der Herstellung von Haushaltprodukten. Anwendungsbeispiele für Heizsysteme sind Haushaltsprodukte, wie z.B. Wasserkocher oder Waschmaschinen und die Beheizung von Formen für CFK- oder Kunststoff-Bauteile. Heizsysteme müssen von ihrer Baugröße immer kompakter und vom Energieverbrauch her immer effizienter werden. So werden Heizsysteme (Heizschichten) mit flacher Bauweise und homogener Wärmeabgabe in der industriellen Heizungsbranche favorisiert. Durch den Einsatz von Suspensionen, als Spritzzusatzwerkstoff wird es erstmals möglich metallische, thermische Spritzschichten aus Nickel-Chrom-Legierungen ausreichend dünn aufzutragen (< 30 µm), um sie auch bei begrenzter, verfügbarer Oberfläche effektiv als Heizschicht nutzen zu können. Mit den suspensionsgespritzten NiCr-Schichten wurden Heizelemente aufgebaut. Die damit realisierbaren Flächenheizleistungen von 25 W/cm2 und Aufheizraten von 15 K/s übertreffen selbst die Leistung vieler keramischer Heizelemente und sind flexibel direkt auf die zu beheizenden Bauteile aufbringbar. In praxisnahen Tests unter zyklischer Heizlast konnte bislang keine Degeneration beobachtet werden konnte. Dies gilt sowohl für die Zyklen zwischen 120 °C und 270 °C auf dem Flachdemonstrator als auch für die Zyklen zwischen 200 °C und 400 °C auf dem Rohrdemonstrator. Selbst Spitzentemperaturen von 550 °C führten zu keinen Problemen. Die Vorteile von Flächenheizern im Vergleich zu mäanderförmigen Heizleitern können durch Thermische Spritztechnik nur durch die dünnen Beschichtungen der noch jungen Technologie des Suspensionsspritzens erreicht werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der elektrische Widerstand in einem für Heizleiter idealen Bereich liegt.

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