stringtranslate.com

Плазменное напыление с переносом проволоки

Термическое напыление плазменной дугой с переносом проволоки (PTWA) — это процесс термического напыления , который наносит покрытие на внутреннюю поверхность цилиндрической поверхности или внешнюю поверхность любой геометрии. Он в основном известен своим использованием для покрытия отверстий цилиндров двигателя внутреннего сгорания , что позволяет изготавливать алюминиевые блоки двигателя без чугунных гильз цилиндров.

Изобретатели PTWA получили награду IPO National Inventor of the Year 2009. [1] Первоначально эта технология была запатентована и разработана компанией Flame-Spray Industries , а впоследствии усовершенствована компаниями Flame-Spray и Ford .

Процесс

В качестве исходного сырья для системы используется один проводящий провод . Сверхзвуковая плазменная струя, образованная переносимой дугой между нерасходуемым катодом и проводом, расплавляет и распыляет провод. 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 получения многослойных покрытий с помощью уложенных слоев частиц, что повышает износостойкость . Все проводящие провода до 1,59 мм (0,0625 дюйма) включительно могут использоваться в качестве исходного сырья, включая «сердечниковые» провода. Тугоплавкие металлы , а также легкоплавкие материалы легко осаждаются.

Приложения

PTWA может использоваться для нанесения покрытия на изнашиваемые поверхности деталей двигателя или трансмиссии, выступая в качестве подшипника скольжения . Для цилиндров доэвтектических блоков из алюминиево-кремниевого сплава основными преимуществами PTWA по сравнению с чугунными гильзами являются меньший вес и стоимость. Более тонкая поверхность цилиндра также позволяет использовать более компактное расстояние между цилиндрами и может потенциально обеспечить лучшую теплопередачу .

Автомобильные двигатели, использующие PTWA, включают Nissan VR38DETT , [3] и Ford Coyote . [4] [5] Caterpillar и Ford также используют PTWA для восстановления двигателей. [6]

Ссылки

  1. ^ Фонд образования IPO чествует лучших изобретателей 2009 года
  2. ^ Скарвелис, П.; Пападимитриу, Г.Д. (2009). «Композитные покрытия с плазменно-дуговым переносом и самосмазывающимися свойствами на основе сульфидов железа и титана: микроструктура и трибологическое поведение». Технология поверхностей и покрытий . 203 (10–11): 1384–1394. doi :10.1016/j.surfcoat.2008.11.010.
  3. ^ Wojdyla, Ben (2010-02-10). «Технология двигателей Ford достаточно хороша для Nissan GT-R». Jalopnik . Получено 2022-11-04 .
  4. ^ Ford запускает плазменное напыление цилиндров на Shelby V8 2011 года, 17 февраля 2010 г.
  5. ^ Вебстер, Ларри (2010-04-16). «Да здравствуют V8 Mustang». Popular Mechanics . Получено 2022-11-04 .
  6. ^ Терпен, Аарон (2015-12-03). "Ford использует плазму для восстановления вышедших из строя двигателей". Новый Атлас . Получено 2022-11-04 .

Внешние ссылки