CoBlast SolarPrime – czysta alternatywa dla podkładu do metalowych konstrukcji statków kosmicznych
Substancje klejące znalazły w sektorze kosmicznym szerokie zastosowanie, zastępując połączenia nitowe, śrubowe i spawane. Poza poprawą estetyki zapewniają one także doskonały rozkład naprężeń w połączeniach, usztywniają konstrukcje i wykorzystują lżejsze materiały. Standardowa praktyka klejenia polega na zastosowaniu procesu mokrej obróbki chemicznej powierzchni, który często obejmuje użycie chromianów i innych niebezpiecznych materiałów. Chromiany to klasa toksycznych substancji stosowanych w powłokach, które okazały się bardzo szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. UE wdraża obecnie przepisy dotyczące rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (ang. Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals; REACH), aby ograniczyć stosowanie tych substancji chemicznych. Tu właśnie zaczyna się rola finansowanego ze środków UE projektu OSMOSIS. „Zespół projektu OSMOSIS, korzystając z opatentowanej technologii CoBlast firmy ENBIO, opracował nowe powłoki o wyjątkowych właściwościach klejących na różnych podłożach, w tym na tytanie, aluminium i stali”, mówi inżynier projektu Lorcán Byrne. CoBlast jest przyjaznym dla środowiska, suchym procesem, który nie obejmuje użycia niebezpiecznych, mokrych substancji chemicznych, takich jak chromiany. Technologia ta była już stosowana w przestrzeni kosmicznej i dzięki niej rozwiązano kluczowe dla misji Europejskiej Agencji Kosmicznej problemy. Firma ENBIO dokonała modyfikacji tego procesu, umożliwiając bezpośrednie łączenie podkładu z metalem za sprawą doskonałych właściwości klejących.
Jednoetapowy proces obróbki metali
Poza wykluczeniem potrzeby stosowania niebezpiecznych substancji chemicznych metoda Coblast zmienia obróbkę powierzchni w prosty, jednoetapowy proces, co skraca czas cyklu w hali produkcyjnej. Wykorzystuje ona konwencjonalny sprzęt do piaskowania/śrutowania, aby usunąć naturalną warstwę tlenków z powierzchni metalu i zastąpić ją pożądaną powłoką funkcjonalną. Z pojedynczej dyszy na powierzchnię metalu wydmuchiwane są jednocześnie proszki ścierne i powlekające. Materiał ścierny w sposób mechaniczny ściera podłoże, odsłaniając aktywne wiązania chemiczne, do których przylegają cząsteczki powlekające, zanim ponownie utworzy się warstwa tlenków. Obojętny charakter materiału ściernego sprawia, że nie tworzy on łatwo wiązań chemicznych, dzięki czemu powstaje powłoka o doskonałym stopniu pokrycia, nie pozostawiając w podłożu lub na jego powierzchni materiału ściernego lub pozostawiając zaledwie niewielką jego ilość. Osiągany w tym procesie stopień połączenia podłoża z powłoką jest znacznie wyższy niż w przypadku większości metod powlekania. Powłoki CoBlast wyjątkowo dobrze łączą się z podłożami o zazwyczaj słabym stopniu przylegania powłok dzięki jednoczesnemu szorstkowaniu, chemicznej aktywacji i osadzaniu powłok. Ponadto proces ten może być stosowany do podłoży o prawie każdej geometrii, ponieważ dyszę można łatwo zamontować na standardowych robotach przemysłowych i innych urządzeniach automatycznych. Ten przeprowadzany w polu widzenia proces pozwala na wygodne maskowanie niepowleczonych fragmentów.
O krok bliżej do przestrzeni kosmicznej
Kluczowym celem projektu OSMOSIS było wprowadzenie na europejski rynek kosmiczny trwałego, bezchromianowego podkładu adhezyjnego. Wykazano w różnych warunkach, że powłoki wytworzone tą technologią mają taką samą lub większą wytrzymałość co powłoki otrzymane w wyniku użycia chromianów. W klejonych połączeniach metali po wystawieniu na działanie cykli termicznych, wilgoci i innych warunków korozyjnych wykazano porównywalne parametry wytrzymałości. Technologia ta przechodzi ostatnie etapy kwalifikacji, a jeszcze w tym roku ma udać się w lot na pokładzie EIRSAT-1, pierwszego irlandzkiego satelity autonomicznego.
Słowa kluczowe
OSMOSIS, powłoka, przestrzeń kosmiczna, CoBlast, podłoże, chromian, materiał ścierny, obróbka powierzchni, klej, ENBIO, podkład
