Konstruktion und Validierung einer Vorrichtung zur Gasaufbereitung für die sauerstofffreie Produktion

Durch die Verwendung des Gasgemisches Argon/Silan innerhalb einer Handschuhbox können sauerstofffreie Atmosphären geschaffen werden. Dies eröffnet der Industrie weitreichende Möglichkeiten, Bauteile mit innovativen Materialeigenschaften herzustellen, indem die Oxidbildung auf Metalloberflächen verhindert wird. Solch eine Atmosphäre kann besonders beim Walzplattieren oder beim Lichtbogenspritzverfahren für eine bessere Anbindung der Metalle sorgen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Reaktion von Silan mit Wasser kinetisch gehemmt ist und die verbleibende Restfeuchtigkeit in der Atmosphäre zur Oxidbildung führen kann. Zusätzlich kann sich der entstandene SiO2-Staub durch die Reaktion von Silan mit Sauerstoff an den Oberflächen ablagern und somit die Materialeigenschaften negativ beeinflussen. Daher ist eine Vorrichtung zur Gasaufbereitung erforderlich, die sowohl die SiO2-Partikel als auch die verbleibende Restfeuchtigkeit herausfiltert und gleichzeitig die Konzentrationen der Gase Sauerstoff, Wasserstoff und Restwasser überwacht. In diesem Zusammenhang wird die Adsorptionseffizienz des Molekuarsiebs für Wasser untersucht. Zusätzlich werden verschiedene Filterbauelemente verwendet, welche den SiO2-Staub aus der Atmosphäre filtern und die empfindlichen Sensoren schützen. Das Projekt zur sauerstofffreien Produktion wird in einem interdisziplinären Sonderforschungsbereich (SFB) in Kooperation mit der Leibniz Universität Hannover und dem Laser-Zentrum Hannover e.V. durchgeführt.