Zimny spray, Znany również jako spray dynamiczny z zimnego gazu (CGD), jest zaawansowaną technologią powłoki powierzchniowej opartej na aerodynamice. Wykorzystuje gaz wysokociśnieniowy do napędzania cząstek stałych do wyjątkowo dużych prędkości, powodując, że podłoże po uderzeniu i osadzeniu utworzył powłokę. Ta technologia jest nie tylko wydajna, ale także przyjazna dla środowiska, dzięki czemu jest odpowiednia do szerokiej gamy zastosowań. Oto szczegółowe spojrzenie na to, jak działa zimny spray.
.zimny sprayProces obejmuje stosowanie sprężonego gazu jako przyspieszającego pożywki do napędzania cząstek proszku o wielkości od 5 do 45 mikrometrów. Cząstki te są przyspieszane do prędkości naddźwiękowej (w temperaturach od temperatury pokojowej do 600 ° C) w pełni stałym stanie przed wpływem na podłoże. Po uderzeniu energia kinetyczna cząstek jest przekształcana w deformację plastyczną, odkształcenie i ostatecznie ciepło. Powoduje to, że cząstki przylegają do podłoża i tworzą gęstą powłokę.
Technologia sprayu zimnego można ogólnie podzielić na dwie kategorie na podstawie ciśnienia gazu napędowego: wysokiego ciśnienia (powyżej 1 MPa) i niskiego ciśnienia (poniżej 1 MPa) zimnego sprayu.
W tym procesie sprężony gaz jest podzielony na dwa strumienie. Jeden strumień przechodzi przez grzejnik, a drugi przechodzi przez kanał zasilający proszek.
Dwa strumienie gazu mieszają i rozszerzają się przez dyszę de-leval, tworząc naddźwiękowy strumień napadu gazowego.
Cząstki proszkowe są następnie wpływane z dużą prędkością na podłoże, osadzając się, tworząc grubą powłokę.
Ten proces jest prostszy i wymaga przenośnego sprzętu.
Podgrzewany sprężony gaz bezpośrednio wchodzi do dyszy, gdzie zbiega się z przychodzącymi cząsteczkami proszku i rozpyla je na podłoża.
Ze względu na niższe ciśnienie natryskowe, gaz nośnika i temperatury podgrzewania, powłoki wytwarzane przez zimny spray o niskim ciśnieniu zwykle mają słabą gęstość i słabsze wiązanie międzyfazowe. Zatem jego zastosowanie ogranicza się do materiałów takich jak Cu, AL i ich stopów do zwiększenia i naprawy powierzchni.
Zimny sprayMożna użyć do osadzania różnych materiałów, w tym metali, tworzyw sztucznych i ceramiki, co czyni ją wysoce wszechstronną.
Utworzone powłoki są zazwyczaj wysoce oporne na korozję i odporne na zużycie, chroniąc podłoże i przedłużając jego długość życia.
Zimny spray jest stosunkowo przyjazny dla środowiska, ponieważ rozpylony proszek można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystane.
Powłoki mają niskie naprężenie resztkowe, które jest ściskające, umożliwiające przygotowanie grubszych powłok.
Skład chemiczny i mikrostruktura powłoki mogą pozostać spójne z surowcem, unikając utleniania, wypaleniem stopu i wzrostem ziarna. To sprawia, że zimny spray nadaje się do materiałów wrażliwych termicznie i aktywnych metali.
Na wydajność zimnych powłok sprayowych ma wpływ kilka czynników:
Obejmują one warunki gazowe, projektowanie dyszy i dynamikę natryskową.
Rozkład wielkości cząstek proszku wpływa na prędkość cząstek i prędkość krytyczną.
Rodzaj i właściwości materiału proszkowego znacząco wpływają na jakość powłoki.
Prędkość krytyczna jest tradycyjnie stosowana do pomiaru wydajności natryskowej, ale prędkość uderzenia cząstek odgrywa również kluczową rolę.
Czynniki takie jak materiał dyszy i metody chłodzenia mogą wpływać na wydajność natryskową poprzez zapobieganie zatkaniu dyszy.
Cold spray technology has found widespread application in various industries due to its advantages:
Powłoki dla zwiększonej odporności na zużycie, odporności na korozję i izolację termiczną.
Ulepszenie powierzchni i naprawa komponentów.
Powłoki dla ochrony korozji w trudnych środowiskach.
Powłoki dla implantów i narzędzi chirurgicznych wymagających wysokiej biokompatybilności.
