Partnership per la spruzzatura termica
Il progetto IPACTS (International partnership for advanced coatings by thermal spraying) ha istituito una partnership di ricerca UE-Cina. Lo scopo era il trasferimento delle conoscenze e lo scambio di ricercatori tra un consorzio di università cinesi e dell’UE. In primo luogo, l’impresa ha prodotto un nuovo laboratorio congiunto. Il terzo workshop del progetto è stato organizzato da questa struttura. Inoltre, il team ha organizzato 83 mesi di scambi tra i partner. Le collaborazioni hanno prodotto oltre 30 articoli su riviste, e circa 10 presentazioni per conferenze. Il progetto ha anche fornito una formazione specifica per i giovani ricercatori. La ricerca congiunta ha prodotto cinque nuovi tipi di software per la modellazione di processi di spruzzatura termica, tra cui la spruzzatura al plasma, la spruzzatura a freddo e la spruzzatura a fiamma HVOF. Per quanto riguarda gli effetti delle nanoparticelle solide nei processi di verniciatura HVOF, il team ha scoperto che le piccole goccioline con alte concentrazioni avevano un’elevata tensione superficiale. La situazione ha creato difficoltà nell’inizializzazione del processo di frammentazione. La vaporizzazione ha dominato il processo di piccole gocce, e ha portato a nanoparticelle residue. Eppure, le grandi gocce hanno dimostrato una grave frammentazione all’interno della camera di combustione, e le nanoparticelle spruzzate possono lasciare la pistola prima della completa evaporazione. La velocità critica è stato il parametro più importante nel processo di spruzzatura a freddo. Tuttavia, il team ha determinato che se la velocità d’impatto è oltre una certa soglia, avviene una transizione dall’erosione alla deposizione. La modellazione ha prodotto notevoli informazioni utili nella spruzzatura a freddo. Altro lavoro ha incluso la simulazione del comportamento di flusso di arco in pistole al plasma, con riferimento alla portata più il riscaldamento o il raffreddamento di parti diverse delle pistole. Il team ha anche sviluppato nuovi processi, tra cui la spruzzatura al plasma da sospensione a bassissima pressione. Il metodo ha determinato miglioramenti significativi. Un ulteriore processo comprende un propellente di ghiaccio secco per spruzzatura al plasma, che pulisce la superficie e migliora la deposizione. Infine, il gruppo ha sviluppato un tasso di nano-deposizione di alta qualità per il biossido di titanio. La tecnica della temperatura ambiente permette il rivestimento di celle solari sensibili alla tintura con l’ossido, che potrebbe condurre a miglioramenti di efficienza. Il progetto IPACTS ha aiutato a costruire meccanismi di partnership di ricerca industriale UE-cinesi a lungo termine. Alcune applicazioni risultanti, tra cui la spruzzatura al plasma con ghiaccio secco, offrono potenziali applicazioni in altri processi termici a spruzzo.
Parole chiave
Spruzzatura termica, rivestimento, IPACTS, spruzzatura al plasma, spruzzatura a freddo
