Kold spray, også kendt som Cold Gas Dynamic Spray (CGDS), er en avanceret overfladebelægningsteknologi baseret på aerodynamik. Det anvender højtryksgas til at drive faste partikler til ekstremt høje hastigheder, hvilket får dem til at 撞击 et underlag ved påvirkning og deponering for at danne en belægning. Denne teknologi er ikke kun effektiv, men også miljøvenlig, hvilket gør den velegnet til en lang række applikationer. Her er et detaljeret kig på, hvordan kold spray fungerer.
DeKold sprayProces involverer at bruge komprimeret gas som et accelererende medium til at drive pulverpartikler, der spænder i størrelse fra 5 til 45 mikrometer. Disse partikler accelereres til supersoniske hastigheder (ved temperaturer, der spænder fra stuetemperatur til 600 ° C) i en fuldt solid tilstand, før de påvirker underlaget. Efter påvirkning omdannes partiklernes kinetiske energi til plastdeformation, belastning og i sidste ende opvarmning. Dette resulterer i, at partiklerne klæber til underlaget og danner en tæt belægning.
Kold sprayteknologi kan bredt klassificeres i to kategorier baseret på trykket fra den drivende gas: højtryk (over 1 MPa) og lavt tryk (under 1 MPa) kold spray.
I denne proces er komprimeret gas opdelt i to vandløb. Den ene strøm passerer gennem en varmelegeme, mens den anden passerer gennem en pulverfoderkanal.
De to gasstrømme blandes og udvides gennem en de-laval dyse for at danne en supersonisk gaspulverstrøm.
Pulverpartiklerne påvirkes derefter i høj hastighed på underlaget og deponerer for at danne en tyk belægning.
Denne proces er enklere og kræver bærbart udstyr.
Opvarmet komprimeret gas kommer direkte ind i dysen, hvor den konvergerer med de indkommende pulverpartikler og sprøjter dem på underlaget.
På grund af lavere sprøjtetryk, bærergas og forvarmningstemperaturer, har belægningerne produceret ved lavtrykskold spray en tendens til at have dårlig densitet og svagere grænsefladebinding. Således er dens anvendelse begrænset til materialer såsom Cu, AL og deres legeringer til overfladeforbedring og reparation.
Kold sprayKan bruges til at deponere en række materialer, herunder metaller, plast og keramik, hvilket gør det meget alsidigt.
De dannede belægninger er typisk meget korrosionsbestandige og slidbestandige, der beskytter underlaget og forlænger dets levetid.
Kold spray er relativt miljøvenlig, da det sprøjtede pulver kan genanvendes og genanvendes.
Belægningerne har lav resterende stress, som er komprimerende, hvilket muliggør fremstilling af tykkere belægninger.
Den kemiske sammensætning og mikrostruktur af belægningen kan forblive i overensstemmelse med råmaterialet og undgå oxidation, legeringsudbrændthed og kornvækst. Dette gør kold spray egnet til termisk følsomme materialer og aktive metaller.
Ydelsen af kolde spraybelægninger påvirkes af flere faktorer:
Disse inkluderer gasforhold, dysedesign og spraytynamik.
Pulverpartikelstørrelsesfordelingen påvirker partikelhastigheden og kritisk hastighed.
Typen og egenskaberne af pulvermaterialet påvirker markant belægningskvaliteten.
Kritisk hastighed bruges traditionelt til at måle sprayydelse, men partikelpåvirkningshastigheden spiller også en afgørende rolle.
Faktorer såsom dysemateriale og kølemetoder kan påvirke sprayeffektiviteten ved at forhindre tilstopning af dysen.
Kold spray -teknologi har fundet en bred anvendelse i forskellige brancher på grund af dens fordele:
Belægninger til forbedret slidstyrke, korrosionsbestandighed og termisk isolering.
Overfladeforbedring og reparation af komponenter.
Belægninger til korrosionsbeskyttelse i barske miljøer.
Belægninger til implantater og kirurgiske værktøjer, der kræver høj biokompatibilitet.
