Snel metaalpoeder verfijnt corrosiebescherming

Onderzoekers van Siemens hebben een coatingsproces verbeterd dat een milieuvriendelijk alternatief biedt voor conventionele procedures zoals galvaniseren of thermisch spuiten. Met deze ontwikkeling wordt het zogenoemde koud spuiten (CGDM = Cold Gas Dynamic Spray Method) tevens aanzienlijk voordeliger en kwalitatief hoogwaardiger. De procedure kan bijvoorbeeld worden toegepast als corrosiebescherming bij turbineschoepen of bij machine-onderdelen die aan ruwe omgevingscondities zijn blootgesteld. De onderzoekers hebben al tal van werkstukken gecoat.

Bij koud spuiten, dat in vakkringen als een revolutionair coatingsproces wordt gezien, wordt metaalpoeder met meervoudige geluidssnelheid en met behulp van een transportgas door een straalbuis op het te coaten materiaal gespoten. Wanneer het metaalpoeder op het te coaten materiaal botst, vindt een extreem sterke hechting van het poeder plaats in bijzonder compacte lagen, zonder dat het werkstuk bovenmatig verhit hoeft te worden.

Bij traditionele thermische spuitprocessen wordt het metaalpoeder dat voor de coating wordt gebruikt, verwarmd tot boven de smelttemperatuur (meerdere duizenden graden Celsius). Deze temperaturen kunnen echter bij metaal chemische reacties veroorzaken en zo de kwaliteit van de coating negatief beïnvloeden. Bij koud spuiten wordt het gas doelgericht elektrisch verhit. Hierbij ontstaan temperaturen van maximaal 900 graden Celsius - te koud om het metaal te laten smelten, maar heet genoeg om de voor het coaten benodigde snelheid te bereiken.

Onderzoekers van Siemens Corporate Technologie hebben deze technologie nu verder ontwikkeld en een aantal bijkomende voordelen ontdekt. Zo is het nu bijvoorbeeld door het mengen van verschillende soorten metaalpoeder mogelijk om samengesteld (metalen) materiaal tot op de punt nauwkeurig zo te spuiten dat het zich optimaal aan de eindcontouren aanpast. Wanneer metalen voorwerpen slechts voor een deel met een ander metaal gecoat hoeven te worden, kan de koudspuit-technologie een goed alternatief zijn voor de tot nu toe gebruikte dure complete galvanisering, waarbij bovendien veel chemische middelen worden gebruikt.

Bovendien hebben de onderzoekers het tot nu toe gebruikte helium als transportgas vervangen door het maar liefst 80 keer goedkopere stikstof. Dit werd mogelijk door een speciale procesdiagnostiek te ontwikkelen, waarmee de experts onder andere de factoren gasdruk en gastemperatuur, afstand tussen het te bewerken materiaal en de straalbuis of poedervoorverwarming hebben geanalyseerd en geoptimaliseerd.

bron: siemens