KaltsprayAuch als Cold Gas Dynamic Spray (CGDS) bezeichnet, ist eine fortschrittliche Oberflächenbeschichtungstechnologie, die auf der Aerodynamik basiert. Es wird Hochdruckgas verwendet, um feste Partikel zu extrem hohen Geschwindigkeiten zu treiben, wodurch sie ein Substrat bei Aufprall und Ablagerung einer Beschichtung 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 撞击 veranlasst. Diese Technologie ist nicht nur effizient, sondern auch umweltfreundlich, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist. Hier ist ein detaillierter Blick darauf, wie kaltes Spray funktioniert.
DerKaltsprayBei Prozess werden Druckgas als Beschleunigungsmedium verwendet, um Pulverpartikel mit einer Größe von 5 bis 45 Mikrometern zu treiben. Diese Partikel werden auf Überschallgeschwindigkeiten (bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 600 ° C) in einem vollständig festen Zustand beschleunigt, bevor sie das Substrat beeinflussen. Bei Auswirkungen wird die kinetische Energie der Partikel in plastische Verformungen, Dehnung und letztendlich Wärme umgewandelt. Dies führt dazu, dass die Partikel am Substrat haften und eine dichte Beschichtung bilden.
Die Kaltspray-Technologie kann basierend auf dem Druck des Antriebsgases in zwei Kategorien eingeteilt werden: Hochdruck (über 1 MPa) und Niedrigdruck (unter 1 MPa) Kaltspray.
Bei diesem Prozess wird Druckgas in zwei Ströme unterteilt. Ein Stream durchläuft eine Heizung, während der andere durch einen Pulver -Futterkanal fließt.
Die beiden Gasströme mischen und erweitern sich durch eine De-Laval-Düse, um einen Überschall-Gaspulverstrom zu bilden.
Die Pulverpartikel werden dann bei hoher Geschwindigkeit auf das Substrat beeinflusst, wodurch sich eine dicke Beschichtung bildet.
Dieser Vorgang ist einfacher und erfordert tragbare Geräte.
Erhitztes Druckgas tritt direkt in die Düse ein, wo es mit den eingehenden Pulverpartikeln konvergiert und auf das Substrat spricht.
Aufgrund des niedrigeren Sprühdrucks, des Trägergases und der Vorheiztemperaturen haben die durch kalten Spray mit niedrigem Druck erzeugten Beschichtungen tendenziell eine schlechte Dichte und eine schwächere Grenzflächenbindung. Daher beschränkt sich seine Anwendung auf Materialien wie Cu, AL und ihre Legierungen für die Oberflächenverstärkung und -reparatur.
KaltsprayKann verwendet werden, um eine Vielzahl von Materialien, einschließlich Metallen, Kunststoffen und Keramik, abzuscheiden, sodass sie sehr vielseitig sind.
Die gebildeten Beschichtungen sind typischerweise stark korrosionsresistent und abgenutzt, schützt das Substrat und verlängert seine Lebensdauer.
Kaltspray ist relativ umweltfreundlich, da das besprühte Pulver recycelt und wiederverwendet werden kann.
Die Beschichtungen haben eine geringe Restspannung, die kompressiv ist und die Zubereitung dickerer Beschichtungen ermöglicht.
Die chemische Zusammensetzung und Mikrostruktur der Beschichtung kann mit dem Rohstoff übereinstimmen und Oxidation, Legierungsburnout und Kornwachstum vermeiden. Dies macht kaltes Spray für thermisch empfindliche Materialien und aktive Metalle geeignet.
Die Leistung von Kaltsprühbeschichtungen wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:
Dazu gehören Gasbedingungen, Düsendesign und Sprühdynamik.
Die Verteilung der Pulverpartikelgröße beeinflusst die Partikelgeschwindigkeit und die kritische Geschwindigkeit.
Die Art und Eigenschaften des Pulvermaterials beeinflussen die Beschichtungsqualität erheblich.
Die kritische Geschwindigkeit wird traditionell zur Messung der Sprühleistung verwendet, aber die Geschwindigkeit der Partikelwirkung spielt auch eine entscheidende Rolle.
Faktoren wie Düsenmaterial und Kühlmethoden können die Sprüheffizienz beeinflussen, indem Düsen verstopft werden.
Die Kaltspray -Technologie hat aufgrund ihrer Vorteile in verschiedenen Branchen eine weit verbreitete Anwendung gefunden:
Beschichtungen für eine verstärkte Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und thermische Isolierung.
Oberflächenverstärkung und Reparatur von Komponenten.
Beschichtungen für Korrosionsschutz in harten Umgebungen.
Beschichtungen für Implantate und chirurgische Werkzeuge, die eine hohe Biokompatibilität erfordern.
