Příprava kompozitních SiC vrstev pomocí HVOF
Termický nástřik se v posledních desetiletích vyvinul díky flexibilitě a mnohostrannosti tohoto procesu i díky použitelnosti různých přísad v technologii, která je široce používána v řadě průmyslových oborů. Objem obchodu s technikou termického nástřiku dosáhl u technických zařízení, nástřikových materiálů a nanášení vrstev ročního obratu odhadem cca. 1,34 miliard US dolarů /1/. Hlavní podíl tohoto obchodu
ve výši cca. 75% přitom činí nanášení vrstev, zatímco technická zařízení a materiály pro nanášení tvoří zbývajících 25% /2/.
Technický pokrok závisí na kontinuálním pokračování vývoje u zařízení a materiálů, který se řídí rostoucími požadavky na materiály při termickém, mechanickém a/nebo korozním namáhání používaných součástí. Aktivita je přitom ve vysoké míře dána požadavky na funkčnost povrchů. Ve většině případů je možno splnit komplexní požadavky sladěním použité přísady a techniky nástřiku.
B. Vielage, J Wilden, T. Schnick
Katedra kompozitních materiálů (LVW), Vysoká technická škola Chemnitz
)Laserem podporovaný plasmový nástřik k přípravě kompaktních plošně adhezních vrstev s vysokou adhezivní pevností v tahu
nbsp;Laserové nanášení práškových materiálů je jako přesný proces omezeno zejména z ekonomického hlediska nízkými výkony při nanášení, které nepřekračují při typických rychlostech posuvu 400 – 1000 mm/min u CO2 laseru o výkonu 5 kW hodnotu 1 kg/h. Při plasmovém nástřiku je možno dosáhnout rychlosti nanášení vyšší o faktor 10, nízká adheze a charakteristická poréznost vrstvy však omezují oblasti použití. Cíl této práce proto spočíval ve spojení vlastností laserem nanášených vrstev (metalurgická vazba na substrát, 100% hustota) s vysokou produktivitou plasmového nástřiku.
St. Nowotny, R. Zieris, T. Naumann, G. Eckart*)
Frauenhoferův ústav materiálové a radiační techniky, Drážďany
*) Vysoká technická škola Drážďany, Ústav výrobní techniky
Příklady použití HVOF vrstev
Díky možnosti rozmanitě kombinovat materiály (vrstva-substrát) nabízí termické nástřiky při spojování materiálů tolik možností jako žádná jiná metoda nanášení. Během posledních 10 let význam termických nástřiků trvale vzrůstal. Důvodem je zřejmé zlepšení jakosti vrstev vyvinutím energeticky bohatých metod nástřiku. Jako převratný objev nedávné minulosti je možno uvést vysokorychlostní žárový nástřik (angl. High Velocity Oxygen-Fuel Spraying, zkráceně HVOF). Kromě vlastní technologie procesu bylo dosaženo významného zlepšení též u jeho kontroly, řízení a materiálů používaných při nástřiku, čímž trvale vzrůstají předpoklady pro výrobu technicky vysoce kvalitních vrstev.
Oliver Brandt, Stephan Siegmann
Švýcarský výzkumný a zkušební ústav materiálu, Thun, Švýcarsko
Diagnostika a optimalizace plasmového nástřiku
Jsou popsány výsledky, dosažené v Ústavu technické termodynamiky Německého centra pro letectví a kosmonautiku ve Stuttgartu v rámci DFG projektu „Diagnostika a optimalizace plasmového nástřiku“, skupinového vědeckého projektu za účasti vždy jednoho z partnerů z RWTH Aachen, Univerzity v Dortmundu a Univerzity Bundeswehru v Mnichově. Úkolem bylo dosáhnout cílevědomým výzkumem hlubšího pochopení procesů probíhajících při termickém nástřiku a tím zlepšení k nástřiku používaných plasmových hořáků. Primárním cílem přitom bylo dosáhnout stabilnější plasmy o vysoké homogenitě a širším teplotním a rychlostním profilu a menších interakcí s okolní atmosférou. K uvedeným cílům muselo být zkonstruováno zařízení pro diagnostiku hořáku a plasmy, umožňující zkoumat jakost proudu vytvářeného ve vakuu i za atmosférického tlaku plasmovým DC hořákem zejména v místě jeho vzniku na výstupu z anody. Řízení dodalo GTV mbH v Luckenbachu, nádoba, zařízení k manipulaci s hořákem a optický systém byly zkonstruovány v DLR. Při výzkumu byly používány různé anodové trysky, přičemž základní těleso hořáku odpovídalo standardnímu hořáku F4. Výzkum byl zahájen se standardní anodou F4 s válcovým otvorem, tato byla později nahrazena anodou s expandujícím obrysem. Získané zkušeností byly podnětem k vytyčení následného úkolu přepracovat a zlepšit držák anodových trysek, tzn. vlastní plasmový hořák.
V. Borck, R. Henne
Ústav technické termodynamiky, DLR Stuttgart