Spray freddo, noto anche come Spray Dynamic Gas Dynamic (CGDS), è una tecnologia di rivestimento superficiale avanzata basata sull'aerodinamica. Impiega gas ad alta pressione per spingere particelle solide a velocità estremamente elevate, facendole un substrato in caso di impatto e deposito per formare un rivestimento. Questa tecnologia non è solo efficiente ma anche rispettosa dell'ambiente, rendendola adatta a una vasta gamma di applicazioni. Ecco uno sguardo dettagliato su come funziona lo spray freddo.
ILspray freddoIl processo prevede l'uso di gas compresso come mezzo di accelerazione per spingere le particelle di polvere di dimensioni da 5 a 45 micrometri. Queste particelle sono accelerate a velocità supersoniche (a temperature che vanno dalla temperatura ambiente a 600 ° C) in uno stato completamente solido prima di influire sul substrato. All'impatto, l'energia cinetica delle particelle viene convertita in deformazione plastica, tensione e, infine, calore. Ciò si traduce nelle particelle che aderiscono al substrato e formano un rivestimento denso.
La tecnologia a spruzzo a freddo può essere ampiamente classificata in due categorie in base alla pressione del gas di propulsione: spray a freddo (sopra 1 MPa) e a bassa pressione (inferiore a 1 MPa).
In questo processo, il gas compresso è diviso in due flussi. Un flusso passa attraverso un riscaldatore, mentre l'altro passa attraverso un canale di alimentazione in polvere.
I due flussi di gas si mescolano e si espandono attraverso un ugello de-lavale per formare un flusso supersonico per la polvere di gas.
Le particelle di polvere vengono quindi colpite ad alta velocità sul substrato, depositando per formare un rivestimento spesso.
Questo processo è più semplice e richiede apparecchiature portatili.
Il gas compresso riscaldato entra direttamente nell'ugello, dove converge con le particelle di polvere in arrivo e le spruzza sul substrato.
A causa della pressione di spruzzo inferiore, del gas portante e delle temperature di preriscaldamento, i rivestimenti prodotti dallo spray a freddo a bassa pressione tendono ad avere una scarsa densità e un legame interfacciale più debole. Pertanto, la sua applicazione è limitata a materiali come Cu, AL e le loro leghe per il miglioramento e la riparazione della superficie.
Spray freddoPuò essere utilizzato per depositare una varietà di materiali, tra cui metalli, materie plastiche e ceramiche, rendendolo altamente versatile.
I rivestimenti formati sono in genere resistenti alla corrosione e resistenti all'usura, proteggendo il substrato e estendendo la sua durata della vita.
Lo spray a freddo è relativamente rispettoso dell'ambiente, poiché la polvere spruzzata può essere riciclata e riutilizzata.
I rivestimenti hanno una bassa sollecitazione residua, che è a compressione, consentendo la preparazione di rivestimenti più spessi.
La composizione chimica e la microstruttura del rivestimento possono rimanere coerenti con la materia prima, evitando l'ossidazione, il burnout in lega e la crescita del grano. Ciò rende lo spray freddo adatto a materiali termicamente sensibili e metalli attivi.
Le prestazioni dei rivestimenti a spruzzo a freddo sono influenzate da diversi fattori:
Questi includono condizioni del gas, design degli ugelli e dinamiche a spruzzo.
La distribuzione delle dimensioni delle particelle di polvere influisce sulla velocità delle particelle e sulla velocità critica.
Il tipo e le proprietà del materiale in polvere incidono significativamente sulla qualità del rivestimento.
La velocità critica viene tradizionalmente utilizzata per misurare le prestazioni di spruzzo, ma anche la velocità di impatto delle particelle svolge un ruolo cruciale.
Fattori come il materiale dell'ugello e i metodi di raffreddamento possono influire sull'efficienza di spruzzo prevenendo l'intasamento degli ugelli.
La tecnologia a spruzzo a freddo ha trovato un'applicazione diffusa in vari settori a causa dei suoi vantaggi:
Rivestimenti per resistenza all'usura migliorata, resistenza alla corrosione e isolamento termico.
Miglioramento della superficie e riparazione dei componenti.
Rivestimenti per la protezione della corrosione in ambienti difficili.
Rivestimenti per impianti e strumenti chirurgici che richiedono un'elevata biocompatibilità.
