Kavitation – Alles, was Sie wissen müssen
Kavitation bezeichnet das physikalische Phänomen, dass sich bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten oder bei schneller Bewegung eines Körpers durch ein Fluid Hohlräume bzw. Dampfblasen bilden können. Typische Beispiele hierfür sind Laufräder in Pumpen oder Turbinen.
Wie entsteht Kavitation?
Nach dem Gesetz von Bernoulli fällt der statische Druck einer Flüssigkeit mit zunehmender Geschwindigkeit. Fällt der statische Druck unter den Verdampfungsdruck, entstehen Dampfblasen.
Schäden durch Kavitation
Steigt der statische Druck, so kollabieren die Dampfblasen wieder. Dieser Kollaps kann relativ stark ausfallen und zu Beschädigungen, etwa an Schiffspropellern, führen. Dabei wird die Oberfläche des betroffenen Materials durch Stoßwellen, die durch die Kondensation der Blase ausgelöst werden, beschädigt, man spricht auch von Kavitationserosion oder Kavitationskorrosion. Die Dampfblasen kollabieren dabei meist an neuralgischen Stellen, an welchen der Druck wieder ansteigt, etwa am Pumpenausgang. An diesen Stellen kommt es zu Materialermüdung und Materialabtrag. Über einen längeren Zeitraum hinweg kann dies zu massiven Beschädigungen an den betroffenen Bauteilen führen.
Vermeidung der Kavitation
Auch wenn durch entsprechende konstruktive Maßnahmen die Kavitation eingeschränkt werden kann, so ist sie doch in vielen Anwendungsbereichen nicht zu verhindern. In diesen Fällen bleibt nur die Härtung des verwendeten Stahls. Wenn hohe Ansprüche an die Erosionsbeständigkeit gestellt werden, so bietet sich das BORINOX® Verfahren zum Härten von Edelstahl an. Beim BORINOX® Verfahren bleiben die gewünschten Eigenschaften des verwendeten Edelstahls erhalten. Gleichzeitig wird die Härte des rostfreien Stahls erhöht, wodurch die Resistenz gegen Beschädigungen durch Kavitation steigt.
