DIN EN ISO 14924-2005 Thermal spraying - Post-treatment and finishing of thermally sprayed coatings (ISO 14924 2005) English version of DIN EN ISO 14924 2005《热喷涂 热喷涂覆层的后续处理和精整》.pdf

1、November 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Schwei technik (NAS) im DINPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 25.220.209?% 9515731www.din.deXDIN EN I

2、SO 14924Thermisches Spritzen Nachbehandeln und Nachbearbeiten von thermisch gespritzten Schichten (ISO 14924:2005);Deutsche Fassung EN ISO 14924:2005Thermal spraying Posttreatment and finishing of thermally sprayed coatings (ISO 14924:2005);German version EN ISO 14924:2005Projection thermique Traite

3、ment et finition des revtements obtenus par projection thermique (ISO 14924:2005);Version allemande EN ISO 14924:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN EN ISO 14924:2005-11 2 Nationales Vorwort Diese Norm ist identisch mit der Europis

4、chen/Internationalen Norm EN ISO 14924:2005, die im CEN/TC 240 Thermisches Spritzen und thermisch gespritzte Schichten erarbeitet wurde. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Gemeinschaftsausschuss NA 092-00-14 AA Thermisches Spritzen und thermisch gespritzte Schichten (DVS AG V 7). Die im

5、Abschnitt 2 zitierten Europischen Normen sind mit gleichem Inhalt als DIN-EN-Normen verffentlicht. Fr ISO 504 besteht keine identische DIN-Norm. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 14924 August 2005 ICS 25.220.20 Deutsche Fassung Thermisches Spritzen Nachbehandeln und Nachbearbe

6、iten von thermisch gespritzten Schichten (ISO 14924:2005) Thermal spraying Post-treatment and finishing of thermally sprayed coatings (ISO 14924:2005) Projection thermique Traitement et finition des revtements obtenus par projection thermique (ISO 14924:2005) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 1

7、4. April 2005 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser national

8、en Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Vera

9、ntwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,Irlan

10、d, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, derSchweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STA

11、NDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 14924:2005 DEN ISO 14924:2005 (D) 2 Inha

12、lt Seite Vorwort 2 Einleitung.2 1 Anwendungsbereich .3 2 Normative Verweisungen3 3 Mechanische Nachbearbeitung3 4 Chemische Behandlung6 5 Thermische Behandlung.7 6 Arbeits- und Gesundheitsschutz .7 Anhang A (informativ) Einige Richtwerte fr die spanende Fertigung von thermisch gespritzten Schichten8

13、 Anhang B (informativ) Einige Richtwerte fr das Schleifen von thermisch gespritzten Schichten .9 Anhang C (informativ) Informationen ber Schleifmittel.10 Vorwort Diese Europische Norm (EN ISO 14924:2005) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 240 Thermisches Spritzen und thermisch gespritzte Schichten

14、“, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird, in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee ISO/TC 107 Metallic and other inorganic coatings“ erarbeitet. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennun

15、g bis Februar 2006, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Februar 2006 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, F

16、innland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Einleitung Der erfolgreiche Einsatz ei

17、nes durch thermisches Spritzen beschichteten Bauteils hngt mageblich vom geeigneten Verfahren zum Nachbehandeln und/oder Nachbearbeiten der Schicht ab. Damit thermisch gespritzte Schichten fachgerecht behandelt und/oder bearbeitet werden knnen, ist es notwendig, die Eigenart ihrer lamellaren Struktu

18、r zu bercksichtigen. Die Struktur weicht von derjenigen bei Guss- oder Knetlegierung des gleichen Werkstoffes ab und Endbearbeitungstechniken, die fr letztere Werkstoffe geeignet sind, knnen eine Spritzschicht jedoch zerstren. EN ISO 14924:2005 (D) 3 1 Anwendungsbereich Diese Europische Norm legt di

19、e Behandlung und das Nachbearbeiten von thermisch gespritzten Schichten fest. Sie gilt fr verschiedene Arten von mechanischen Nachbearbeitungen, chemischen und thermischen Behandlungen, einschlielich spanender Bearbeitung und anderer mechanischer Verfahren, bis zum Versiegeln, Beizen, Anstreichen, E

20、inschmelzen, Diffusionsglhen und heiisostatischen Pressen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokumentes erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in

21、Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN ISO 2063, Thermisches Spritzen Metallische und andere anorganische Schichten Zink, Aluminium und ihre Legierungen (ISO 2063:2005) EN ISO 12944-5, Beschichtungsstoffe Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme Teil 5: Bes

22、chichtungssysteme (ISO 12944- 5:1998) EN ISO 14920, Thermisches Spritzen Spritzen und Einschmelzen thermisch gespritzter Schichten von selbstflieenden Legierungen (ISO 14920:1999) ISO 504, Turning tools with carbide tips Designation and marking (de: Drehmeiel mit Schneidplatten aus Hartmetall Be- un

23、d Kennzeichnung) 3 Mechanische Nachbearbeitung 3.1 Spanende Bearbeitung 3.1.1 Allgemein Aufgrund der in der Einleitung genannten Grnde, lassen sich die herkmmlichen Grundstze der spanenden Bearbeitungsverfahren wegen ihrer andersartigen Eigenschaften nicht auf thermisch gespritzte Schichten bertrage

24、n. Eine Vielzahl unterschiedlicher Hartstoffphasen in der gespritzten Schicht wie Oxide, Karbide, Boride, Silizide u. a. erfordern eine besondere Beachtung der Schneidengeometrie hinsichtlich eines zu erwartenden hohen Freiflchenverschleies. 3.1.2 Drehen Die Mglichkeit, eine thermisch gespritzte met

25、allische Schicht durch Drehen zu bearbeiten, hngt ab von den spezifischen Eigenschaften einer Spritzschicht, z. B. Struktur und Hrte, sowie vorher angewendetem Spritzverfahren. a) Wahl des Werkzeugs: Durch Hartphasen in metallischen Spritzschichten und die teilweise starke Aufhrtung der Spritzteilch

26、en wird der Drehmeiel strker beansprucht als beim Spanen gegossener oder geschmiedeter Teile aus gleichen oder hnlichen Werkstoffen. Aus diesem Grunde werden Hartmetalle und keramische Schneidstoffe verlangt. Diese werden blicherweise zum Bearbeiten von Grauguss, Hartguss und kurzspanendem Tempergus

27、s verwendet. Dagegen knnen thermische Spritzschichten aus Aluminium oder Kupfer wirtschaftlich durch Hochgeschwindigkeitsschneidwerkzeuge bearbeitet werden. Gute Werkzeugstandzeiten werden mit den Hartmetallqualitten K01 und K10 nach ISO 504 erzielt. Fr Spritzschichten mit Hrten x 700 HV (60 HRC) kn

28、nen durch Einsatz von Bornitrid-Werkzeugen, die aus polykristallinen, kubischen Bornitriden (CBN) bestehen und auf einem Hartmetalltrgerkrper aufgesintert sind, gute Zerspanungsergebnisse erzielt werden. EN ISO 14924:2005 (D) 4 Thermisch gespritzte Schichten aus Kupfer oder Aluminium knnen demgegenb

29、er auch mit Schnellarbeitssthlen wirtschaftlich gedreht werden. b) Schnittgeschwindigkeit: Die optimalen Schnittgeschwindigkeiten sind bei Spritzschichten unterschiedlich. Sie sind niedriger bedingt durch die Hartphaseneinschlsse als bei vergleichbaren homogenen Werkstoffen und verlangen scharfe Dre

30、hmeiel mit R 0,4 mm bis R 1,2 mm. Tabellen A.1 bis A.4 enthalten Richtwerte, die fallweise abgewandelt werden knnen. Ein Probeschnitt wird empfohlen, um ungnstige Ergebnisse zu vermeiden. ANMERKUNG Bei zu hohen Schnittgeschwindigkeiten wirkt eine gespritzte Schicht wie ein Lppwerkzeug, wodurch unwir

31、tschaftliche Standzeiten der Drehmeiel verursacht werden. Das stumpfe Drehwerkzeug erzeugt eine hohe Flchenpressung und kann zur Zerstrung der Schicht fhren. c) Vorschub: Der Vorschub pro Umdrehung muss grenordnungsmig der Teilchengre einer thermisch gespritzten Schicht entsprechen. Tabellen A.1 bis

32、 A.4 enthalten einige Richtwerte fr das Drehen von thermisch gespritzten metallischen Schichten, die fallweise abgewandelt werden knnen. 3.1.3 Frsen In einigen Fllen knnen thermisch gespritzte Schichten ebenfalls durch Frsen bearbeitet werden. Hinsichtlich der Wahl des Frswerkzeuges und der Geschwin

33、digkeiten gilt hier sinngem das Gleiche wie fr das Drehen. 3.1.4 Khlung beim Drehen und Frsen Werden Schichten von selbstflieenden Legierungen, die eingeschmolzen sind, um eine dichte Struktur zu erhalten, bearbeitet, kann ein Khlmittel verwendet werden, um berhitzung zu vermeiden. (Dies gilt nicht,

34、 wenn CBN-Schneidplatten verwendet werden.) Alle anderen Spritzschichten (nicht schmelzverbunden), die verfahrensbedingt eine Mikroporositt aufweisen, mssen ohne Khlung zerspant werden. Bei Verwenden eines Khlmittels knnen eventuell eine Fleckigkeit sowie andere Probleme auftreten, die von eingedrun

35、genem Khlwasser herrhren. Falls ein Khlmittel verwendet wird, knnen Bereiche mit hohem hydraulischen Druck Teilchen ganz oder teilweise herausarbeiten, wodurch eine schlechte Oberflchenqualitt entsteht. 3.1.5 Schleifen 3.1.5.1 Allgemein Der Nassschliff ist dem Trockenschliff vorzuziehen, um ein berh

36、itzen der thermisch gespritzten Schicht als auch des Bauteils zu vermeiden. 3.1.5.2 Vorbereitung Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Spritzschichten vor dem Schleifen zu versiegeln. Das kann verhindern, dass Khlmittel bis zur Grenzflche zum Bauteil vordringt und mglicherweise Korrosionsprobleme ve

37、rursacht (siehe 4.1). Weiterhin wird das Bilden von Schleifmittelteilchen eingeschrnkt, die den Schmierlkreislauf verunreinigen knnen. Bei der Wahl des Sieglers ist darauf zu achten, dass der Siegler wegen der zeitweise hheren Kontakttemperatur nicht verbrennt oder auf die Schleifscheibe geschmiert

38、wird. Darber hinaus sollten keramische Spritzschichten in jedem Fall vor dem Schleifen versiegelt werden, um eine unansehnliche Fleckigkeit durch eindringendes Khlwasser zu vermeiden. EN ISO 14924:2005 (D) 5 3.1.5.3 Wahl des Schleifverfahrens Alle thermisch gespritzten Schichten knnen geschliffen we

39、rden. Die Belastung der thermisch gespritzten Schicht ist niedriger als beim Drehen. Einzelheiten zum Schleifen sind in Tabellen B.1 und B.2 enthalten. 3.1.5.4 Wahl der Schleifscheibe Die Form der Schleifscheibe hngt von der Geometrie des zu schleifenden Bauteils ab, z. B. kommen Topfscheiben, wo es

40、 angemessen erscheint, zum Einsatz. Trockenschleifen kann ausgefhrt werden, obwohl der Einsatz von einem Khlmittel, wenn mglich, zu bevorzugen ist. Tabellen B.1 bis B.3 zeigen die zu verwendenden Schleifkrpersorten, die sich nach dem thermischen Spritzmaterial richten. 3.1.5.5 Bandschleifen Schleifb

41、nder knnen benutzt werden, wenn die Schichtoberflche lediglich geglttet werden soll und Anforderungen an die Mahaltigkeit nicht von Bedeutung sind. blicherweise werden Siliziumkarbidbnder oder Diamantbnder zu diesem Zweck verwendet. 3.1.6 Sonstige spanende Verfahren 3.1.6.1 Spanen mit geometrisch de

42、finierten Schneiden (Bohren) Einige thermisch gespritzte Schichten knnen unter Verwendung eines scharfen Spiralbohrers gebohrt werden. 3.1.6.2 Hobeln, Sgen, Reiben, Rumen Wegen der Gefahr der Beschdigung der Beschichtung sind Vorsichtsmanahmen beim Einsatz dieser Prozesse zu ergreifen. 3.1.6.3 Spane

43、n mit nicht definierten, aber festen Schneiden a) Abrasives Zerspanen, Honen: Fr diese Bearbeitungsverfahren gelten die gleichen Empfehlungen wie fr das Schleifen. b) Anwendung von losem Korn: Polieren, Lppen: Das Polieren von gedrehten oder geschliffenen metallischen Spritzschichten kann mit Polier

44、maschinen und entsprechenden Poliermitteln ausgefhrt werden. Zu hohe Erwrmung ist zu vermeiden, um ein Zerstren der Spritzschichten zu verhindern. Superfinishing: Thermisch gespritzte Schichten, insbesondere keramische Schichten (z. B. Cr2O3, Al2O3/TiO2, deren Mischungen bzw. Legierungen mit anderen

45、 Keramiken sowie Hartstoffe) lassen sich zu hchst glatten Oberflchen (Rabis zu 0,05) endbearbeiten (superfinishen). Diese Ergebnisse lassen sich durch geeignete Pulver, Einrichtungen zum thermischen Spritzen und durch nass arbeitende Feinstbearbeitungsverfahren erzielen. 3.2 Andere mechanische Verfa

46、hren 3.2.1 Kugelstrahlen In Ausnahmefllen knnen metallische, thermisch gespritzte Schichten durch Kugelstrahlen nachbehandelt werden. Durch das Kugelstrahlen erfolgt ein Verdichten der Schicht und es kann ein Druckeigenspannungszustand erzeugt werden. Eine derartige Nachbehandlung kann die Korrosion

47、sbestndigkeit erhhen, insbesondere von Lichtbogen- und Flammspritzschichten. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Schicht whrend des Strahlens punktuell nicht zu hoch belastet wird, um Schichtabplatzungen zu vermeiden. EN ISO 14924:2005 (D) 6 3.2.2 Brsten Thermisch gespritzte Schichten knnen nac

48、h dem Spritzen gebrstet werden, um z. B. die Schicht zu gltten, Spritzstaub zu entfernen, um saubere Oberflchen zu erzielen oder dekorative Effekte zu erzeugen. 4 Chemische Behandlung 4.1 Versiegeln 4.1.1 Allgemeines Unbehandelte Spritzschichten sind mikropors. In vielen Fllen ist es erstrebenswert,

49、 die Poren durch Verwendung von speziell abgestimmten Versiegelungsstoffen zu verschlieen, die in die Poren penetrieren und nicht einfach an der Schichtoberflche verharren. In diesem Zusammenhang ist die Kontrolle der Viskositt des Sieglers von hchster Wichtigkeit. Weiterhin ist es wichtig, dass die Schicht zwischen dem Spritzprozess und der Versiegelung keine Feuchtigkeit aufnimm