CFD-Simulation eines Innenbeschichtungsprozesses
Verschleißschutzschichten oder funktionale Beschichten werden häufig mit thermischen Spritzverfahren hergestellt. Dabei kommen Plasma-, Lichtbogen- oder HVOF-Prozesse zum Einsatz. Auch für Innenbeschichtungen (ID) kann dieses Verfahren genutzt werden, wie bspw. für die Herstellung von Laufbuchsen in einem Motorblock. Der Einsatz spezieller Inlays kann dadurch vermieden und die Wärmeableitung deutlich verbessert werden. Der Wunsch immer kleinere Durchmesser beschichten zu können ist nicht nur durch die Abmessungen des Beschichtungssystems limitiert. Da sich entscheidende prozessbedingte Charakteristika (Stromungsverhalten, Temperaturverteilung, etc.) des Beschichtungsvorgangs in engen Bohrungen und Hohlräumen im Vergleich zum konventionellen Außenbeschichtungsprozess grundsätzlich verändern, müssen beim ID-Prozess Anpassungen vorgenommen werden. Um schon im Vorfeld von praktischen Testläufen mit teurer und aufwändiger Messtechnik die strömungsmechanischen Vorgänge des Innenbeschichtungsverfahrens abschätzen bzw. abbilden zu können, sollen CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) an unterschiedlichen Bauteilgeometrien in Abhängigkeit des Abstandes der Beschichtungsdüse vom Bauteil vorgenommen werden.
Aufgabenstellung
- Entwicklung eines Simulationsmodells gemäß der oben beschriebenen Thematik für die Brennersysteme Twin-Wire-Arc und HVOF (ID)
- CFD-Software: Ansys Fluids, Inventor oder SolidWorks
- Durchführung von Simulationen mit variable Parametern