Плазменно-дуговое термическое напыление с проволокой

плазменно-дуговой проволокой (PTWA) Термическое напыление — это процесс термического напыления , при котором покрытие наносится на внутреннюю поверхность цилиндрической поверхности или внешнюю поверхность любой геометрии. Он преимущественно известен тем, что используется для покрытия отверстий цилиндров двигателя внутреннего сгорания , что позволяет создавать алюминиевые блоки двигателей без чугунных гильз цилиндров.

Изобретатели PTWA получили награду «Национальный изобретатель года» по версии IPO 2009 года. ^{[ 1 ]} Эта технология изначально была запатентована и разработана компанией Flame-Spray Industries , а впоследствии усовершенствована компаниями Flame-Spray и Ford .

Процесс

используется один проводящий провод В качестве сырья для системы . Сверхзвуковая плазменная струя, образующаяся в результате переноса дуги между неплавящимся катодом и проволокой, плавит и распыляет проволоку. Поток воздуха переносит распыленный металл на подложку. Частицы сплющиваются при ударе о поверхность подложки из-за их высокой кинетической энергии . Частицы быстро затвердевают при контакте и могут принимать как кристаллическую , так и аморфную фазы. ^{[ 2 ]} Также существует возможность изготовления многослойных покрытий за счет наложения слоев частиц, что повышает износостойкость . В качестве исходного материала можно использовать все проводящие провода диаметром до 1,59 мм (0,0625 дюйма) включительно, включая «порошковые» провода. Тугоплавкие металлы , а также легкоплавкие материалы легко осаждаются.

Приложения

PTWA можно использовать для нанесения покрытия на изнашиваемые поверхности компонентов двигателя или трансмиссии, выполняя роль подшипника скольжения . Для цилиндров из доэвтектических блоков из алюминиево-кремниевого сплава основными преимуществами PTWA перед чугунными гильзами являются меньший вес и стоимость. Более тонкая поверхность отверстия также позволяет уменьшить расстояние между отверстиями и потенциально может обеспечить лучшую теплопередачу .

Автомобильные двигатели, использующие PTWA, включают BMW B58 , Nissan VR38DETT , ^{[ 3 ]} и Форд Койот . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Caterpillar и Ford также используют PTWA для восстановления двигателей. ^{[ 6 ]}

Ссылки

^ Образовательный фонд IPO награждает лучших изобретателей 2009 года.
^ Скарвелис, П; Пападимитриу, Г.Д. (2009). «Композиционные покрытия плазменной дугой с самосмазывающимися свойствами на основе сульфидов Fe и Ti: микроструктура и трибологическое поведение». Технология поверхностей и покрытий . 203 (10–11): 1384–1394. doi : 10.1016/j.surfcoat.2008.11.010 .
^ Войдила, Бен (10 февраля 2010 г.). «Технологии двигателей Ford достаточно хороши для Nissan GT-R» . Ялопник . Проверено 4 ноября 2022 г.
^ Ford запускает цилиндры с плазменным напылением на Shelby V8 2011 года , 17 февраля 2010 г.
^ Вебстер, Ларри (16 апреля 2010 г.). «Да здравствуют V8 Мустангов» . Популярная механика . Проверено 4 ноября 2022 г.
^ Терпен, Аарон (3 декабря 2015 г.). «Форд использует плазму для ремонта вышедших из строя двигателей» . Новый Атлас . Проверено 4 ноября 2022 г.

Внешние ссылки

[1] Образовательный фонд IPO награждает лучших изобретателей 2009 года.

[2] Скарвелис, П; Пападимитриу, Г.Д. (2009). «Композиционные покрытия плазменной дугой с самосмазывающимися свойствами на основе сульфидов Fe и Ti: микроструктура и трибологическое поведение». Технология поверхностей и покрытий . 203 (10–11): 1384–1394. doi : 10.1016/j.surfcoat.2008.11.010 .

[3] Войдила, Бен (10 февраля 2010 г.). «Технологии двигателей Ford достаточно хороши для Nissan GT-R» . Ялопник . Проверено 4 ноября 2022 г.

[4] Ford запускает цилиндры с плазменным напылением на Shelby V8 2011 года , 17 февраля 2010 г.

[5] Вебстер, Ларри (16 апреля 2010 г.). «Да здравствуют V8 Мустангов» . Популярная механика . Проверено 4 ноября 2022 г.

[6] Терпен, Аарон (3 декабря 2015 г.). «Форд использует плазму для ремонта вышедших из строя двигателей» . Новый Атлас . Проверено 4 ноября 2022 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]