Thermal Spray
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Il thermal Spray è un processo di rivestimento, tecnologia in grande crescita, che permette la realizzazione di rivestimenti con caratteristiche meccaniche migliorate e sempre più durevoli. In questa sezione sono disponibili una serie di informazioni sulla spruzzatura termica: che cos'è e a cosa serve, principali tecniche di applicazione, con attenzione particolare a quelle sviluppate da Maione Trading (plasma spray e hvof).
Indice degli argomenti per thermal spray:
Che cos'è e a cosa serve il Thermal Spray
Il Thermal Spray (termine efficacemente mutuato dall'inglese, in italiano spruzzatura termica, o anche riporto a freddo) è una tecnica di trattamento superficiale che applicata ad una varietà di materiali permette di realizzare rivestimenti con importanti caratteristiche meccaniche, fra cui resistenza all'usura, all'ossidazione, alla corrosione e stabilità termica.
Nel processo di rivestimento materiali fusi (o riscaldati) vengono spruzzati su una superficie. Le particelle del materiale di alimentazione colpiscono, si deformano e quindi si congelano sul substrato. Il rivestimento avviene in questo modo, con le particelle che risultano incollate al substrato mediante un legame di tipo meccanico o metallurgico.
Tecniche di applicazione del Thermal Spray
Il rivestimento mediante thermal spraying è reso possibile grazie all'utilizzo di una pistola (Gun) che emette particelle surriscaldate. La tipologia di spruzzatura varia in base al metodo di riscaldamento del "vettore" che effettua il rivestimento superficiale. Approfondiamo le due tecniche principali di thermal spray, che si sono evolute velocemente negli ultimi anni, anche grazie ai vantaggi che comportano: il Plasma Spray (APS) e High Velocity Oxygen Fuel (spruzzatura a combustione).
APS Plasma Spray o Flame spray
In condizioni di forte degradazione dei materiali, di esercizio continuo e fatica termomeccanica, la tecnologia Air plasma Spray (APS) è probabilmente la soluzione tecnologica più versatile ad oggi. Grazie alla sua energia, temperature comprese tra i 6600°C e i 16600°C riesce a plasticizzare qualsiasi tipo di materiale dai polimeri alle ceramiche.
La tecnica del flame spray ha una preparazione simile alla spruzzatura a combustione. Ma la principale differenza è che il trattamento spray al plasma riesce a riscaldare e disperdere particelle su un substrato di lavoro con minimo spreco, sia in termin idi energia che di spruzzo. Per questo le pistole al plasma sono state concepite come strumenti in grado di sostituire efficacemente le più datate macchine a spruzzo di fiamma.
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HVOF - High Velocity Oxygen Fuel
Il combustibile altamente veloce ossigenato (HVOF) è una tecnologia di spruzzatura termica mediante combustione di gas, come ad esempio l'etanolo. La principale peculiarità di questa tecnica è la miscelazione di combustibile e ossigeno. Questa tecnica presenta alcune limitazioni nella scelta dei materiali, principalmente a causa delle elevate temperature di funzionamento, ma resta fra i trattamenti superficiali più rapidi e soprattutto economici.
Come funziona Hvof thermal spray:
1) Combustibile e ossigeno vengono introdotti e miscelati.
2) In camera avviene la combustione completa con un regime di alta pressione.
3) La miscela attraversa l'ugello del Gun ed erompe all'esterno sfiammando.
4) La polvere si irradia sotto la spinta del getto.
5) Il processo è monitorato attraverso camera di controllo digitale, per mantenere stabili le condizioni di pressione e temperatura.
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Fonti e riferimenti sul thermal spray
- Wikipedia - spruzzatura termica
- Politecnico Milano - Studio sui rivestimenti thermal spray (PDF)
- Come funziona il Plasma Spray Coating
