Velocità supersoniche per il massimo impatto
I rivestimenti vengono ampiamente utilizzati per migliorare le proprietà dei substrati. Ad esempio, i componenti delle macchine sono rivestiti per ridurre l'abrasione e l'usura, e i dispositivi medici sono rivestiti per migliorare la durata e garantire la biocompatibilità. Il mercato è enorme e competitivo. Gli scienziati europei hanno avviato il progetto SUPERSONIC, finanziato dall'UE, per sviluppare rivestimenti nano-strutturati dalle nanopolveri reattive multifunzionali. Il principio base è che l'energia residua delle reazioni chimiche entro le nanopolveri può essere sfruttata durante il deposito supersonico. Lo spray freddo o processo di deposito supersonico spinge le particelle in un flusso di gas riscaldato verso un substrato tramite un ugello supersonico. La velocità ad elevato impatto rilascia l'energia immagazzinata, simile a combustibile solido, riducendo l'energia esterna richiesta e migliorando il legame delle particelle sul substrato. Lo spray freddo è un processo emergente che porta già a risultati promettenti. SUPERSONIC ha rimosso importanti barriere tecniche per diffondere l'attuazione e la creazione di una nuova piattaforma per prodotti ad alte prestazioni. Le reazioni meccano-chimiche nella fresatura a sfere ad alta energia sono state sfruttate per produrre nanopolveri. Sono stati applicati rivestimenti con tecnologia a spray freddo o spray dinamico a gas freddo. Gli scienziati hanno scelto tre applicazioni industriali composte da cuscinetti di carico aeronautico, componenti meccanici per motori automobilistici e rivestimenti biomedici per impianti ortopedici. Il team SUPERSONIC ha sviluppato con successo le nanopolveri reattive idonee al deposito supersonico con la tecnica di diffusione dinamica a spray freddo, oltre all'attrezzatura avanzata e affidabile per il deposito spray. Il processo di fresatura a sfere ad energia elevata e il processo spray per il deposito reattivo sia a livello minimo che a livello elevato sono stati integrati con successo nella catena di produzione. Sono stati utilizzati per produrre rivestimenti duri e spessi con proprietà migliorate rispetto a quelli realizzati mediante materiali e processi di riferimento. I rivestimenti a spray supersonico mostrano buone caratteristiche tribologiche in condizioni secche e umide e sono di grande interesse per l'industria. I risultati di SUPERSONIC che dimostrano chiaramente l'attuabilità e l'efficacia della tecnologia, aprono le porte allo sfruttamento sul mercato. La presentazione dei risultati attraverso oltre 20 articoli di riviste e la partecipazione a circa 30 eventi pubblici deve garantire una maggiore consapevolezza del potenziale.
Parole chiave
Supersonico, spruzzatura a freddo, reattivo, nanopolveri, rivestimenti, materiali del substrato, deposito, superfici nanostrutturate, rivestimenti nanostrutturati, deposito supersonico, fresatura a sfere ad alta energia, spray dinamico a gas freddo
