Spalling
Spalling taucht in 6 Fachgebieten auf: Tribologie, Thermisches Spritzen, Feuerfestmaterialien, Zahnräder, Beton, Bauwerksabdichtung. Hier ist, was es für die Fachleute im jeweiligen Bereich bedeutet.
Spalling in Tribologie
Abplatzen großer Materialstücke von einer Lagerlaufbahn oder einem Zahnradzahn, nachdem sich Ermüdungsrisse unter der Oberfläche verbunden haben.
Fortgeschrittene Rollkontaktermüdung (Ausbrüche), bei der Risse, die knapp unter der Oberfläche nahe der Tiefe der maximalen Schubspannung entstehen, sich verbinden und Metallschuppen freisetzen, was raue, tiefe Hohlräume hinterlässt. In Wälzlagern ist dies der klassische Ausfall am Lebensende, der oft durch Schmutzeindrückungen, Fluchtungsfehler oder mangelhafte Schmierung vorzeitig herbeigeführt wird. Es führt zu großen Ermüdungspartikeln im Öl, hohen PQ-Werten und deutlichen Lagerdefektfrequenzen in den Schwingungsdaten.
"Outer race is spalled across a third of the load zone, that bearing comes out this weekend."
Spalling in Thermisches Spritzen
Abplatzen von Flocken oder Stücken der Beschichtung von der Oberfläche, typischerweise unter thermischer Wechselbeanspruchung oder Stoßbelastung.
Versagen, bei dem sich Teile der Beschichtung ablösen und Bereiche des blanken Bond coats oder Substrats freilegen. Bei Wärmedämmschichten ist dies der End-of-Life-Modus, angetrieben durch TGO-Wachstum, Sintern der Keramik und thermische Wechselspannungen. Bei Verschleißschutzschichten folgt es auf Kontaktermüdung, Stoßbelastung oder zu große Schichtdicke. Der Ort des Abplatzens (spalling) und die freigelegte Schicht sind die ersten Hinweise bei einer Schadensuntersuchung.
"TBC spalling on the leading edge down to bond coat, those blades come out at the next outage."
Spalling in Feuerfestmaterialien
Abplatzen von Stücken oder Schichten von der Heißseite einer feuerfesten Auskleidung.
Verlust von feuerfestem Material, wenn Fragmente oder Platten von der Heißseite abbrechen. Thermisches Spalling entsteht durch steile oder plötzliche Temperaturwechsel, mechanisches oder Pinch-Spalling durch Druckspannung, wenn expandierende Steine keinen Platz haben, strukturelles Spalling (oder Abblättern) durch eine von Schlacke oder Dampf infiltrierte Schicht, die andere Eigenschaften aufweist als der dahinter liegende Stein. Das Lesen der Form und Tiefe der Abplatzung verrät meist die Ursache.
"Spalling on the hot face is coming off in clean slabs about an inch thick, that's structural, the slag's soaked in."
Spalling in Zahnräder
Große, unregelmäßige Ausbrüche (Abplatzungen) aus einer Zahnflanke, meist dort, wo Grübchen gewachsen und zusammengewachsen sind.
Oberflächenschaden, bei dem Metallstücke ausbrechen, die weitaus größer als einzelne Grübchen sind, und flache, unregelmäßige Krater hinterlassen. Er entsteht oft aus fortschreitendem Pitting, wenn sich Grübchen verbinden. Bei einsatzgehärteten Zahnrädern kann er auch tiefer, nahe der Grenze zwischen Einsatzschicht und Kern, beginnen, wenn die Einsatzhärtetiefe für die Last zu gering ist. Abgeplatzte Zähne spülen Partikel in das Öl, was Lager und andere Zahnräder beschädigt.
"Pits have joined up into spalling on the pinion, there's flakes the size of a fingernail on the magnet."
Spalling in Beton
Abplatzen von Stücken oder Schuppen von einer Betonoberfläche oder -kante, oft verursacht durch korrodierenden Bewehrungsstahl darunter.
Wenn eingebetteter Stahl rostet, beanspruchen die Korrosionsprodukte ein Vielfaches des Volumens des ursprünglichen Metalls und sprengen den Beton über der Bewehrung bei Platten, Stützen und Balkonen ab. Spalls (Abplatzungen) entstehen auch durch Frost-Tau-Schäden, Stöße an Fugenkannten, Feuer und eingeschlossene Feuchtigkeit. Die Reparatur erfordert das Aufmeißeln bis zum gesunden Beton und hinter den korrodierten Stahl, das Reinigen oder Ersetzen des Stahls und das Ausbessern.
"Garage level two has spalling at every column base, salt's been running down to that rebar for years."
Spalling in Bauwerksabdichtung
Abplatzen von Beton, Ziegeln oder Steinen in Schuppen oder Brocken an der Oberfläche.
Bei Beton werden Spalls meist durch korrodierenden Bewehrungsstahl verursacht, der sich beim Rosten ausdehnt und die Überdeckung wegdrückt. Bei Mauerwerk führen Frost-Tau-Wechsel in gesättigten Steinen, Salze und harter Mörtel, der nicht nachgibt, zum Abplatzen der Oberfläche. Spalling ist sowohl ein Symptom für Undichtigkeiten als auch eine Gefahr durch herabfallende Teile, weshalb bei Fassadeninspektionen jedes lose Teil kartiert und markiert wird.
"Balcony edge is spalling, rebar's showing, sound it with a hammer and tag everything loose before we drop."