Aree di applicazione della tecnologia Thermal Spray

Negli ultimi anni, le tecnologie di spruzzatura termica si sono evolute da processi grezzi che erano relativamente difficili da controllare, a strumenti sempre più precisi in cui il processo è adattato per tenere conto delle proprietà sia del materiale depositato che dei rivestimenti richiesti.

La tecnologia dello spray termico è in continuo sviluppo e si vedono nuove applicazioni per materiali e strutture di rivestimento spruzzati termicamente. Impariamo le principali aree di applicazione della tecnologia a spruzzo termico.

1. Aviazione

La tecnologia di spruzzatura termica è ampiamente utilizzata nel campo dell'aviazione, come la spruzzatura di rivestimenti di barriera termica (strato adesivo + strato superficiale ceramico) sulle pale dei motori degli aerei. Spruzzatura al plasma, spruzzatura a fiamma supersonica di strati leganti, come NiCoCrAlY e CoNiCrAlY, e strato superficiale ceramico, come ossido Y0-ZrO(YSZ) all'8% (contenente ossido di terre rare) modifica YSZ drogante, come TiO+YSZ, YSZ+ A10 o ossidi a base di zirconato di lantanio di terre rare come La(ZoCe)024 sono stati anche studiati come rivestimenti di barriera termica sulle camere di combustione dei motori a razzo5. L'albero del rotore principale degli elicotteri per operazioni militari nelle aree desertiche è facilmente eroso dalla sabbia. L'uso di HVOF e la spruzzatura esplosiva di WC12Co possono migliorare la sua resistenza all'usura. HVOF spruzza il rivestimento Al-SiC sul substrato in lega di magnesio per l'aviazione, che può migliorare la resistenza all'usura.

2. Industria siderurgica e petrolifera

L'industria siderurgica è un campo importante dell'applicazione di spray termico ed è la seconda più grande industria in Cina dopo l'applicazione di spray termico nell'industria aeronautica. Nel 2009, la produzione cinese di acciaio grezzo rappresentava il 47% della produzione mondiale di acciaio grezzo. È un vero e proprio paese dell'acciaio, ma non è una centrale elettrica dell'acciaio. Alcuni acciai di alta qualità devono ancora essere importati in grandi quantità. Uno dei motivi più importanti è che la spruzzatura termica cinese è meno utilizzata nell'industria siderurgica. Come la tuyere dell'altoforno, il rullo del forno di ricottura ad alta temperatura, il rullo di trasporto della piastra del rullo caldo, il rullo di supporto, il rullo di raddrizzatura, il rullo di sollevamento zincato, il rullo di affondamento, ecc. L'uso del rivestimento a spruzzo termico su questi componenti può migliorare notevolmente l'efficienza del lavoro e ridurre i costi, migliorare la qualità dei prodotti e i vantaggi sono significativi 19-0.

Alla conferenza ITSC del 2011, l'esperto giapponese Namba ha studiato i brevetti relativi all'applicazione della spruzzatura termica nell'industria siderurgica di tutto il mondo. I risultati del sondaggio mostrano che dal 1990 al 2009 i brevetti giapponesi hanno rappresentato il 39%, i brevetti statunitensi hanno rappresentato il 22%, i brevetti europei hanno rappresentato il 17%, i brevetti cinesi hanno rappresentato il 9%, i brevetti coreani hanno rappresentato il 6%, i brevetti russi hanno rappresentato il 3 %, i brevetti brasiliani rappresentano il 3% ei brevetti indiani rappresentano l'1%. Rispetto a paesi sviluppati come Giappone, Europa e Stati Uniti, l'applicazione della spruzzatura termica nell'industria siderurgica in Cina è inferiore e lo spazio di sviluppo è enorme.

I rapporti dettagliati relativi alla riunione includevano anche le polveri NiCrAlY e YO come materie prime, le polveri spray NiCrAlY-Y0 sono state preparate mediante metodi di sinterizzazione e miscelazione per agglomerazione e i rivestimenti sono stati preparati con la pistola a spruzzo HVOFDJ2700. Simula l'anti-accumulo dei rulli del forno nell'industria siderurgica. I risultati della ricerca mostrano che il rivestimento in polvere preparato con il metodo di sinterizzazione per agglomerazione ha un'eccellente resistenza all'accumulo di ossido di manganese, ma scarsa resistenza all'accumulo di ossido di ferro. Rivestimenti preparati da polveri miste.

La tecnologia di spruzzatura termica è ampiamente utilizzata nel gas, negli oleodotti e nella superficie delle valvole a saracinesca spruzzando rivestimenti anticorrosivi e resistenti all'usura, la maggior parte dei quali sono rivestimenti WC10Co4Cr a spruzzo HVOF.

3. Nuova energia, nuove apparecchiature e turbine a gas

Le celle a combustibile solido (SOFC) sono ora progettate nella direzione di piastre piatte e piastre sottili, inclusi anodi, elettroliti, catodi,e strati protettivi. Allo stato attuale, la progettazione dei materiali e la tecnologia di produzione delle celle a combustibile solido sono maturate e il problema principale è il problema della preparazione. La tecnologia di spruzzatura termica (spruzzatura al plasma a bassa pressione, spruzzatura al plasma sotto vuoto) è diventata la tecnologia più popolare. L'applicazione di successo della spruzzatura termica su SOFC è l'ultima applicazione della tecnologia di spruzzatura termica in nuove energie e promuove anche lo sviluppo di materiali di spruzzatura correlati. Ad esempio, il materiale spray LaSrMnO (LSM) spruzzato al plasma, l'azienda tedesca HC.Starck ha già avviato la produzione e la vendita di questo materiale e dei materiali correlati. I ricercatori hanno utilizzato anche la spruzzatura al plasma in fase liquida per preparare il materiale dell'elettrodo LiFePO per le batterie agli ioni di litio. relativi rapporti di ricerca.

Lo sviluppo della tecnologia di spruzzatura termica è inseparabile dall'aggiornamento delle attrezzature. Ogni conferenza internazionale sulla spruzzatura termica conterrà relazioni sulle nuove apparecchiature correlate. A causa del suo design a bassa temperatura e ad alta velocità, la pistola a spruzzo K2 per la spruzzatura GTV HVOF può spruzzare rivestimenti metallici come rivestimenti Cu e il contenuto di ossigeno del rivestimento è solo dello 0,04%, che è paragonabile alla spruzzatura a freddo. Utilizzando un sistema di spruzzatura HVOF ad alta pressione, la pressione della camera di combustione può raggiungere 1 ~ 3 MPa e il flusso di fiamma è a bassa temperatura e ad alta velocità, spruzzando polvere di acciaio inossidabile 316L, l'efficienza di deposizione può raggiungere il 90%.

Le pale delle turbine a gas industriali hanno iniziato a utilizzare rivestimenti di barriera termica spruzzati al plasma, come i sistemi di rivestimento YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, che sono ampiamente utilizzati all'estero e sono attualmente un campo di ricerca popolare in Cina.

4. Resistenza all'usura meccanica

La tecnologia di spruzzatura termica è sempre stata una parte importante di ogni conferenza internazionale di spruzzatura termica nel campo della resistenza all'usura perché quasi tutte le superfici del pezzo sono soggette a usura e il rafforzamento e la riparazione della superficie sono le tendenze future dello sviluppo tecnologico, in particolare con La tecnologia ha un vasta gamma di applicazioni nel settore resistente all'usura e promuove anche lo sviluppo di materiali resistenti all'usura a spruzzo termico. I rivestimenti antiusura più utilizzati sono: la saldatura a spruzzo (flame spraying + remelting) le leghe NiCrBSi, che sono anche le più utilizzate e studiate nel campo dell'usura resistente, come la spruzzatura HVOF del rivestimento FeCrNBC, l'arc spraying NiCrBSi dopo la rifusione Ricerca sulla microstruttura e sulla resistenza all'usura, ecc.; La spruzzatura HVOF, i rivestimenti a base di carburo di tungsteno a spruzzo a freddo e i rivestimenti a base di carburo di cromo sono i più utilizzati e studiati nel campo della resistenza all'usura; Le polveri spray a base di carburo di tungsteno dell'industria di fascia alta della Cina si basano sulle importazioni, come la spruzzatura di aeromobili del telaio che cade, il rullo di affondamento, il rullo ondulatore, ecc. Con lo sviluppo della tecnologia di spruzzatura a freddo e di spruzzatura a caldo per preparare il rivestimento a base di carburo di tungsteno, ci sono anche nuovi requisiti per la polvere da spruzzo a base di carburo di tungsteno, come il requisito della dimensione delle particelle di polvere è -20um + 5um.

5. Nanostrutture e nuovi materiali

Rivestimenti nanostrutturati, polveri e nuovi materiali sono stati negli anni al centro della ricerca internazionale. Il rivestimento WC12Co nanostrutturato viene preparato mediante spruzzatura HVOF. La dimensione delle particelle della polvere spruzzata è -10 μm + 2 μm e la dimensione della grana del WC è 400 nm. L'azienda tedesca DURUM ha industrializzato la produzione. Me lenvk ha studiato la polvere WC10Co4Cr preparata utilizzando carburo di tungsteno con diverse granulometrie come materie prime, come granulometria WC> 12um (struttura convenzionale), granulometria WC 0,2 ~ 0,4um (struttura a grana fine), granulometria WC ~ 0,2um (struttura a grana ultra fine); Granulometria WC

12um (struttura convenzionale), granulometria WC 0,2 ~ 0,4um (struttura a grana fine), granulometria WC ~ 0,2um (struttura a grana ultra fine); Granulometria WC

6. Stampa biomedica e cartacea

La tecnologia dello spray termico è sempre più ampiamente utilizzata nell'industria medica, come plasma sottovuoto, Ti spruzzato HVOF, idrossiapatite e rivestimenti di idrossiapatite + Ti utilizzati nell'industria medica (dentale, ortopedico). La spruzzatura esplosiva di TiO2-Ag, come la deposizione sulle bobine di rame dei condizionatori d'aria, può inibire la crescita batterica e mantenerle pulite.