Hvad er kold spray?
Kold spray er en relativt ny teknologi, der hører til blandt de termiske spray-teknologier. Men det er faktisk en faststofproces, hvor pulverpartiklerne accelereres til overlydshastigheder og rammes ved kollisionen med det substrat, der skal belægges.
Gennem den lave termiske tilførsel til substratet er koldsprøjtning velegnet til temperatur- eller oxidationsfølsomme materialer. Der forekommer heller ikke faseændringer og kornvækst i substratet. Dette er yderst fordelagtigt, når det sprøjtede objekt har gennemgået varmebehandlinger for at øge hårdhed, styrke eller sejhed, som ville blive forringet, når det termiske input til substratet bliver for højt. Desuden udgør de andre varmerelaterede problemer i andre, varme, termiske sprøjtemetoder, såsom termiske restspændinger eller termisk krympning, ikke noget problem ved kold sprøjtning.
Hvad er anvendelsesmulighederne?
Da der dannes trykspændinger under den plastiske deformation af pulverpartiklerne, kan der dannes tykke belægninger eller materialeaflejringer. Koldsprøjtning er derfor velegnet til reparation af alle former for metaldele. Et eksempel fra luftfartssektoren findes i magnesiumgearkassehuse i helikoptere. De korroderer som følge af beskadigede belægninger eller hårde miljøforhold med olielækage til følge. Uden koldspray var det ofte nødvendigt at skrotte disse huse. Geometrisk genopretning af disse skader med koldspray reducerer omkostningerne og det miljømæssige fodaftryk. Lignende anvendelser omfatter restaurering af støbeforme, trykstøbninger eller bilkomponenter. Da det er muligt at lave store tykkelsesaflejringer, anvendes koldspray også som en additiv fremstillingsteknik. Den kan bruges til at danne helt nye dele eller til at tilføje funktioner til eksisterende genstande. Sammenlignet med de længere eksisterende additive fremstillingsteknikker giver koldspraybaseret fremstilling mulighed for en højere opbygningshastighed. Som følge heraf kan store(r) dele fremstilles til relativt lave omkostninger.
Den frie valgfrihed med hensyn til materialevalg gør mængden af anvendelsesmuligheder enorm. Blandt de metaller, der kan bearbejdes, kan nævnes stål, aluminium, kobber, bronze, magnesium og mange andre, herunder et stort antal af deres legeringer. Ud over metaller kan også polymerer, keramik eller metalmatrixkompositter som f.eks. karbidbaserede blandinger (f.eks. WC-Co eller CrC-Ni) bearbejdes. Alle disse materialer gør det muligt at anvende alle former for funktionelle belægninger. Tænk på forbedring af korrosionsbestandighed, forbedret slidstyrke eller andre tribologiske egenskaber, der følger med anvendelsen af et specifikt sprøjtemateriale.
Samarbejdsprogram med NLR
For at koldsprøjtning kan danne et godt hæftende, højkvalitetsbelægning eller -produkt, er det nødvendigt at kende virkningen af alle de involverede materiale- og procesvariabler. For hver enkelt specifik anvendelse vil maskinindstillingerne og procesbetingelserne være forskellige. Derfor har Royal NLR til formål at opbygge erfaring og viden om koldsprøjtning sammen med partnere fra industrien, SMV’er, universiteter og forskningsinstitutter. Med henblik herpå vil der blive iværksat et 4-årigt fælles forskningsprojekt, hvor deltagerne kan bidrage med deres teknologiske spørgsmål og forskningsemner. De deltagende virksomheder opfordres til at komme med en demonstrator, der skal udvikles.
Programmet vil være et offentligt-privat partnerskab, hvor hver virksomhed bidrager med ca. 30 000 EUR hvert år. NLR vil bidrage væsentligt (i størrelsesordenen 25-30 % af det samlede budget) og bruge TKI som en multiplikator for projektbudgettet. Yderligere oplysninger om dette emne findes i afsnittet om OPP på dette websted.
På baggrund af svarene vil NLR være vært for et møde for at præsentere det fælles forskningsprogram (OPP) om Cold Spray. Interesserede virksomheder opfordres til at udfylde spørgeskemaet for at angive deres interesser og forskningsemner for programmet. Yderligere oplysninger kan findes i afsnittet om Cold Spray PPP-samlingen på dette websted.