Theoretische und experimentelle Untersuchung von Partikelhaftkräften an Oberflächen

Kurzfassung Die Haftung von Feststoffpartikeln an technischen Oberflächen ist in vielen industriellen Prozessen entweder ein gewollter verfahrensbestimmender Schritt, oder ein unerwünschter Nebeneffekt, der mit Qualitätseinbußen verbunden sein kann. Da die Ansätze zur Nutzung oder Vermeidung von Partikelhaftkräften in vielen Fällen hauptsächlich auf Erfahrungswerten beruhen, bleibt bestehendes Potenzial zur gezielten Optimierung der Prozesse vielfach ungenutzt. Ein erster Schritt in Richtung eines differenzierteren Ansatzes ist die Abschätzung möglicher Partikelhaftkräfte auf Basis von vereinfachten Haftkraftmodellen. Sind die dafür erforderlichen Materialparameter nicht verfügbar, oder liefern die Modelle keine ausreichend genauen Ergebnisse sind Experimente mit unterschiedlichen Methoden zur Haftkraftmessung möglich. In der vorliegenden Arbeit wird die Partikelhaftung an Feststoffoberflächen einer möglichst vollständigen Betrachtung unterzogen. Dabei kommen werden vorhandene theoretische Ansätze analysiert und mit experimentellen Ergebnissen auf Basis der Vibrationsmethode zur Haftkraftbestimmung von Partikeln an Oberflächen verglichen. Die vorhandenen theoretischen Berechnungsansätze werden, unter Verwendung numerischer Methoden, weiterentwickelt, um Partikelhaftkräfte an nicht-idealen Oberflächen und unter feuchten Umgebungsbedingungen erfassen zu können.