Fachwörter-Lexikon
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Magnesium, chemisches Verhalten
Magnesium, als Element der II. Hauptgruppe des Periodensystems ist relativ reaktionsfähig und zeigt bestimmte chemische Besonderheiten, die zu einer erhöhten Brand- und Explosionsgefahr führen. Magnesiumspäne sind leicht entzündlich und dürfen im brennenden Zustand nicht mit Wasser sondern mit trockenen Graugussspänen, trockenem Sand oder Feuerlöschern der Brandklasse D gelöscht werden. Aufgewirbelte Magnesiumstäube können mit Luft explosive Mischungen bilden. Daher sind bei der Be- und Verarbeitung von Magnesium und dessen Legierungen spezifische Sicherheitsvorkehrungen zu beachten.
Durchdringungsverbundwerkstoffe
Durchdringungsverbundwerkstoffe bestehen aus einer hochschmelzenden, porösen Matrix, die von einer flüssigen Phase getränkt wird. In einigen Fällen findet mit der Matrix auch eine chemische Reaktion statt, wie bei der RBSiSiC-Keramik. Beispiele sind selbstschmierende Gleitlager aus Sintermetallen mit Fettfüllung, hochbelastete Schaltkontakte mit Wolfram-Matrix und Kupfer als Durchdringungswerkstoff oder maßgenaue keramische Bauteile aus reaktionsgebundenem, siliciuminfiltriertem Siliciumcarbid (RBSiSiC). Einsatzgebiete finden sich beispielsweise in Gleitringdichtungen für rotierende Wellen und Pumpenlager, verschleißbeanspruchte Bauteile im Motorenbau (Ventilstößel, Schwing- und Kipphebel, Nocken und Lager) sowie keramische Wärmetauscher in Brennwertheizsystemen.
Auftragschweißen
Auftragen ist das Aufbringen von dünnen, fest haftenden Schutzschichten auf Bauteiloberflächen. Nach DIN EN 14610 wird beim sogenannten Auftragschweigen das Beschichten eines Werkstücks durch Schweißen verstanden, d.h. es entsteht eine schmelzmetallurgische Verbindung. Es wird sowohl das Beschichtungsmaterial als auch ein dünner Bereich der Werkstückoberfläche mittels Energiezufuhr (elektrisch, thermisch, mechanisch) geschmolzen, so dass sich durch Diffusion eine porenfreie und haftfeste Oberflächenschicht bildet. Dieses Beschichtungsverfahren erzeugt Beschichtungen mit generell höherer Haftfestigkeit als mit anderen Verfahren aufgebrachte Beschichtungen. Sofern nicht spröde Phasen bei ungeeigneten Verbindungskombinationen die Haftung beeinflussen, wird die Verbindungszone zwischen Schicht und Grundwerkstoff niemals die Schwachstelle des Verbundes darstellen. Dadurch ist das Verfahren besonders für den Einsatz von Bauteilen mit hohen Verschleißbeanspruchungen geeignet. Auftragsschweißen findet seine Anwendung in der Reparatur, der Veredelung oder der Modifikation von Bauteiloberflächen. Es können besonders verschleißfeste oder korrosionsbeständige Werkstoffe auf einen preiswerteren Grundwerkstoff aufgetragen werden.
Je nach Arbeitsweise unterscheidet man zwischen manuellem und automatisiertem Auftragsschweißen. Beim manuellen Auftragsschweißen wird der Zusatzwerkstoff als dünner Draht (Æ0,15 bis Æ0,6 mm) manuell zur Bearbeitungsstelle geführt. Der Laserstrahl schmilzt den Draht auf. Die entstandene Schmelze verbindet sich fest mit dem Grundwerkstoff, der ebenfalls angeschmolzen wird, und erstarrt wieder. Das Arbeiten mit Inertgas (strömendes Argongas) ist erforderlich. Beim automatisierten Auftragsschweißen wird der Zusatzwerkstoff hingegen maschinell zur Bearbeitungsstelle geführt. Als Zusatzwerkstoff dient ein Metallpulver, das schichtweise poren- und rissfrei mit dem Grundwerkstoff verschmolzen wird. Nach dem Erkalten entsteht eine Metallschicht, die eine hochfeste Schweißverbindung darstellt und mechanisch bearbeitet werden kann.
Generell können beim Auftragschweißen dieselben Schweißverfahren wie beim Fügen angewendet werden. Zusätzlich werden sie aber noch nach dem Schutz der heißen Auftragschweißzone gegenüber der Umgebung einteilen. Man unterscheidet offene Verfahren mit Gasflamme, Verfahren mit Abdeckung der Schmelze (E-Hand, RES, UP) und Schutzgasverfahren (MIG, WIG, Plasma). Für hochqualitative Beschichtungen ist es erforderlich. die Schmelze im heißen Zustand zur Porenvermeidung generell abzudecken oder durch Schutzgasbeaufschlagung gegen Sauerstoffzutritt zu schützen.