Che cos’è lo spruzzo freddo?
Lo spruzzo freddo è una tecnologia relativamente nuova che appartiene alle tecnologie a spruzzo termico. Tuttavia, è in realtà un processo allo stato solido in cui le particelle di polvere vengono accelerate a velocità supersoniche e impattate al momento della collisione con il substrato da rivestire.
Grazie al suo basso apporto termico al substrato, lo spray freddo è adatto a materiali sensibili alla temperatura o all’ossidazione. Inoltre, non si verificano cambiamenti di fase e crescita dei grani del substrato. Questo è estremamente vantaggioso quando l’oggetto spruzzato è stato sottoposto a trattamenti termici per aumentare la durezza, la resistenza o la tenacità, che si degraderebbero quando l’input termico al substrato diventa troppo alto. Inoltre, gli altri problemi legati al calore in altri metodi di spruzzatura termica a caldo, come le tensioni termiche residue o il ritiro termico, non rappresentano un problema nella spruzzatura a freddo.
Quali sono le applicazioni?
A causa delle tensioni di compressione che si formano durante la deformazione plastica delle particelle di polvere, si possono formare rivestimenti spessi o depositi di materiale. Lo spray freddo è quindi adatto per riparare tutti i tipi di parti metalliche. Un esempio dal settore aerospaziale si trova negli alloggiamenti delle scatole degli ingranaggi in magnesio degli elicotteri. Si corrodono a causa di rivestimenti danneggiati o di condizioni ambientali severe, con conseguenti perdite d’olio. Senza lo spray freddo, la rottamazione di questi alloggiamenti era spesso necessaria. Il ripristino geometrico di questi danni con lo spray freddo riduce i costi e l’impatto ambientale. Applicazioni simili includono il restauro di stampi, pressofusioni o componenti automobilistici. Poiché sono possibili depositi di grande spessore, lo spruzzo freddo viene utilizzato anche come tecnica di produzione additiva. Può essere usato per formare parti completamente nuove o per aggiungere caratteristiche a oggetti esistenti. Rispetto alle tecniche di produzione additiva più lunghe esistenti, la produzione a spruzzo freddo permette un tasso di costruzione più elevato. Di conseguenza, parti di grandi dimensioni possono essere prodotte a costi relativamente bassi.
La libertà di scelta del materiale rende la quantità di applicazioni immensa. La gamma di metalli che possono essere lavorati include acciaio, alluminio, rame, bronzo, magnesio e molti altri, compreso un gran numero delle loro leghe. Oltre ai metalli, possono essere lavorati anche polimeri, ceramiche o compositi a matrice metallica come le miscele a base di carburo (per esempio WC-Co o CrC-Ni). Tutti questi materiali permettono l’applicazione di tutti i tipi di rivestimenti funzionali. Pensate al miglioramento della resistenza alla corrosione, alla migliore resistenza all’usura o ad altre proprietà tribologiche che derivano dall’applicazione di un materiale spray dedicato.
Programma di ricerca congiunto con NLR
Per far sì che lo spray freddo formi un rivestimento o un prodotto ben aderente e di alta qualità, è necessario conoscere l’effetto di tutte le variabili di materiale e di processo coinvolte. Per ogni applicazione specifica, le impostazioni della macchina e le condizioni di processo saranno diverse. Pertanto, Royal NLR mira a costruire l’esperienza e la conoscenza della spruzzatura a freddo insieme ai partner dell’industria, delle PMI, delle università o degli istituti di ricerca. A questo scopo, sarà istituito un progetto di ricerca congiunto di 4 anni in cui i partecipanti possono portare i loro problemi tecnologici e gli argomenti di ricerca. Le aziende partecipanti sono incoraggiate a proporre un dimostratore da sviluppare.
Il formato del programma sarà un partenariato pubblico-privato, in cui ogni azienda contribuirà circa 30k€ ogni anno. NLR contribuirà sostanzialmente (nell’ordine del 25-30% del budget totale) e userà TKI come moltiplicatore per il budget del progetto. Maggiori informazioni su questo argomento possono essere trovate nella sezione PPP di questo sito web.
In base alle risposte, NLR ospiterà un incontro per presentare il programma di ricerca congiunto (PPP) su Cold Spray. Le aziende interessate sono invitate a compilare il questionario per indicare i loro interessi e gli argomenti di ricerca per il programma. Maggiori informazioni possono essere trovate nella sezione di raccolta Cold Spray PPP su questo sito web.