Pulvérisation, également connu sous le nom de spray dynamique du gaz froid (CGD), est une technologie de revêtement de surface avancée basée sur l'aérodynamique. Il utilise du gaz à haute pression pour propulser des particules solides à des vitesses extrêmement élevées, ce qui les amenait à 撞击 un substrat lors de l'impact et à la dépôt d'une revêtement. Cette technologie est non seulement efficace mais également respectueuse de l'environnement, ce qui le rend adapté à un large éventail d'applications. Voici un aperçu détaillé du fonctionnement du pulvérisation froide.
LepulvérisationLe processus consiste à utiliser du gaz comprimé comme moyen accélérant pour propulser des particules de poudre allant de 5 à 45 micromètres. Ces particules sont accélérées à des vitesses supersoniques (à des températures allant de la température ambiante à 600 ° C) à un état entièrement solide avant d'impact sur le substrat. Lors de l'impact, l'énergie cinétique des particules est convertie en déformation plastique, déformation et finalement de la chaleur. Il en résulte les particules qui adhèrent au substrat et formant un revêtement dense.
La technologie de pulvérisation à froid peut être largement classée en deux catégories en fonction de la pression du gaz propulseur: pulvérisation à froid à haute pression (supérieure à 1 MPa) et à basse pression (en dessous de 1 MPa).
Dans ce processus, le gaz comprimé est divisé en deux flux. Un flux passe à travers un radiateur, tandis que l'autre passe à travers un canal d'alimentation en poudre.
Les deux flux de gaz se mélangent et se développent à travers une buse dé-lavale pour former un flux de poudre à gaz supersonique.
Les particules de poudre sont ensuite affectées à grande vitesse sur le substrat, se déplaçant pour former un revêtement épais.
Ce processus est plus simple et nécessite un équipement portable.
Le gaz comprimé chauffé entre directement dans la buse, où il converge avec les particules de poudre entrant et les pulvérise sur le substrat.
En raison de la baisse de la pression de pulvérisation, du gaz du support et des températures de préchauffage, les revêtements produits par pulvérisation froide à basse pression ont tendance à avoir une mauvaise densité et une liaison interfaciale plus faible. Ainsi, son application est limitée à des matériaux tels que Cu, Al et leurs alliages pour l'amélioration et la réparation de la surface.
PulvérisationPeut être utilisé pour déposer une variété de matériaux, y compris les métaux, les plastiques et la céramique, ce qui le rend très polyvalent.
Les revêtements formés sont généralement fortement résistants à la corrosion et résistants à l'usure, protégeant le substrat et prolongeant sa durée de vie.
Le spray froid est relativement respectueux de l'environnement, car la poudre pulvérisée peut être recyclée et réutilisée.
Les revêtements ont une contrainte résiduelle faible, qui est compressive, permettant la préparation de revêtements plus épais.
La composition chimique et la microstructure du revêtement peuvent rester cohérentes avec la matière première, en évitant l'oxydation, l'épuisement des alliages et la croissance des grains. Cela rend le spray froid adapté aux matériaux thermiquement sensibles et aux métaux actifs.
Les performances des revêtements de pulvérisation froide sont influencées par plusieurs facteurs:
Il s'agit notamment des conditions de gaz, de la conception de buse et de la dynamique des pulvérisation.
La distribution de la taille des particules de poudre affecte la vitesse des particules et la vitesse critique.
Le type et les propriétés du matériau en poudre ont un impact significatif sur la qualité du revêtement.
La vitesse critique est traditionnellement utilisée pour mesurer les performances du spray, mais la vitesse d'impact des particules joue également un rôle crucial.
Des facteurs tels que le matériau de buse et les méthodes de refroidissement peuvent affecter l'efficacité du pulvérisation en empêchant le colmatage de la buse.
La technologie de pulvérisation à froid a trouvé une application généralisée dans diverses industries en raison de ses avantages:
Revêtements pour une résistance à l'usure améliorée, une résistance à la corrosion et une isolation thermique.
Amélioration de la surface et réparation des composants.
Revêtements pour la protection de la corrosion dans des environnements difficiles.
Revêtements pour implants et outils chirurgicaux nécessitant une biocompatibilité élevée.
