Współpraca w dziedzinie natryskiwania cieplnego
W ramach projektu IPACTS (International partnership for advanced coatings by thermal spraying), finansowanego ze środków UE, nawiązano współpracę badawczą między UE a Chinami. Założeniem był transfer wiedzy i wymiana naukowa między uczelniami unijnymi i chińskimi. Najważniejszym rezultatem prac jest utworzenie nowego wspólnego laboratorium. Placówka ta zorganizowała trzecie warsztaty w ramach projektu. Odbyły się także 83 osobomiesiące wymian między partnerami. Owocem współpracy jest ponad 30 artykułów opublikowanych w czasopismach oraz około 10 prezentacji konferencyjnych. Projekt oferował też szkolenia naukowe dla młodych badaczy. Wspólne badania pozwoliły na stworzenie nowych typów oprogramowania do modelowania procesów natryskiwania cieplnego, w tym natryskiwania plazmowego, natryskiwania na zimno i natryskiwania płomieniowego HVOF. Jeżeli chodzi o efekty zastosowania nanocząstek w procesach natryskiwania HVOF, zespół ustalił, że małe kropelki o dużym stężeniu mają wysokie napięcie powierzchniowe. Zjawisko to utrudnia rozpoczynanie procesu rozdrabniania. W przypadku małych kropelek proces zdominowany jest przez parowanie, które powoduje powstawanie resztkowych nanocząstek. Duże kropelki doświadczają jednak poważnego rozdrobnienia w komorze spalania, a natryskiwane nanocząstki mogą wydostawać się z dyszy przed całkowitym odparowaniem. Najważniejszym parametrem w procesie natryskiwania na zimno okazała się prędkość krytyczna. Zespół ustalił jednak, że gdy prędkość uderzenia przekroczy określony próg, dochodzi do przejścia z erozji do osadzania. Modelowanie dostarczyło obszernych informacji przydatnych w natryskiwaniu na zimno. Wśród innych prac można wymienić symulację przepływu łuku w działach plazmowych, z uwzględnieniem prędkości przepływu oraz nagrzewania i chłodzenia różnych części działa. Zespół opracował nowe procesy, takie jak natryskiwanie plazmowe w zawiesinie, przy bardzo niskim ciśnieniu. Metoda ta pozwoliła na znaczące udoskonalenie natryskiwania. W innym procesie wykorzystano suchy lód w natryskiwaniu plazmowym, oczyszczający powierzchnię i poprawiający osadzanie. Uczeni stworzyli też wysokiej jakości technikę nanoosadzania dwutlenku tytanu. Technikę tę stosuje się w temperaturze pokojowej i umożliwia ona powlekanie czułych na barwnik ogniw słonecznych, co powinno potencjalnie przełożyć się na poprawę ich sprawności. Projekt IPACTS pomógł w stworzeniu mechanizmów długofalowej współpracy unijno-chińskiej w zakresie badań przemysłowych. Część powstałych rozwiązań, w tym natryskiwanie plazmowe z wykorzystaniem suchego lodu, może znaleźć zastosowanie w innych procesach natryskiwania cieplnego.
Słowa kluczowe
Natryskiwanie cieplne, powlekanie, IPACTS, natryskiwanie plazmowe, natryskiwanie na zimno
