Pulverización por detonación
La pulverización por detonación es una de las muchas formas de técnicas de pulverización térmica que se utilizan para aplicar una capa protectora a velocidades supersónicas a un material con el fin de cambiar sus características de superficie. Esto es principalmente para mejorar la durabilidad de un componente. Fue inventado por primera vez en 1955 por HB Sargent, RM Poorman y H. Lamprey y se aplica a un componente utilizando una pistola de detonación diseñada específicamente (pistola D). El componente que se pulveriza debe prepararse correctamente eliminando todos los aceites, grasas, escombros de la superficie y desbastando la superficie para lograr un recubrimiento por pulverización de detonación fuertemente adherido. Este proceso implica las velocidades más altas (≈3500 m / s onda de choqueque impulsa los materiales de revestimiento) y temperaturas (~ 4000 ° C) de los materiales de revestimiento en comparación con todas las demás formas de técnicas de pulverización térmica. Lo que significa que la pulverización por detonación es capaz de aplicar recubrimientos protectores de baja porosidad (por debajo del 1%) y bajo contenido de oxígeno (entre 0,1-0,5%) que protegen contra la corrosión , la abrasión y la adhesión bajo carga baja.
Este proceso permite la aplicación de revestimientos superficiales muy duros y densos que son útiles como revestimientos resistentes al desgaste . Por esta razón, la pulverización por detonación se usa comúnmente para recubrimientos protectores en motores de aeronaves, calibres de obturadores y anillos, bordes cortantes (cuchillas de corte), taladros tubulares, palas de rotor y estator, rieles de guía o cualquier otro material metálico que esté sujeto a un alto desgaste y lágrima. Normalmente, los materiales que se pulverizan sobre los componentes durante la pulverización por detonación son polvos de metales, aleaciones metálicas y cermet ; así como sus óxidos (aluminio, cobre, hierro, etc.).
La pulverización por detonación es un proceso industrial que puede resultar peligroso si no se realiza correctamente y en un entorno seguro. Como tal, hay muchas precauciones de seguridad que deben seguirse al utilizar esta técnica de pulverización térmica.
El proceso de pulverización por detonación fue desarrollado por primera vez en 1955 por HB Sargent, RM Poorman y H. Lamprey [1] y posteriormente fue patentado. Union Carbide lo puso a disposición comercial por primera vez como el 'Proceso D-Gun' en el mismo año. [2] Fue desarrollada aún más en la década de 1960 por el Instituto Paton en Kiev (Ucrania), en una tecnología que todavía está disponible comercialmente en los Estados Unidos por Demeton Technologies (West Babylon). [3]
Los recubrimientos de pulverización de detonación se aplican utilizando una pistola de detonación (pistola D) que se compone de un barril de metal largo enfriado por agua que contiene válvulas de entrada para introducir gases y polvos en la cámara. [4] Una cantidad preseleccionada del material de revestimiento protector deseado conocido como materia prima (en forma de polvo con un tamaño de partícula de 5 a 60 μm) se introduce en la cámara (a tasas de flujo de polvo comunes de 16 a 40 g / min). [3] Aquí el oxígeno y el combustible (generalmente acetileno ) se encienden mediante una bujía para crear una onda de choque supersónica que impulsa la mezcla de materia prima fundida y / o parcialmente fundida y / o sólida (según el tipo de material utilizado). del cañón y sobre el sujeto que se está rociando. [[cita requerida ]Luego, el cañón se limpia con una pequeña ráfaga denitrógenoantes de que la pistola D esté lista para ser disparada nuevamente. Este es un paso importante porque el calor de los gases residuales puede provocar la combustión de la nueva mezcla de combustible, lo que a su vez provocaría una reacción incontrolable. Además, una pequeña cantidad degasnitrógenoinerteinsertada entre las dos mezclas de combustible y materia prima antes de la combustión ayuda a evitar el disparo por contrafuego.[3]Las pistolas D normalmente operan a velocidades de disparo de entre 1 y 10 Hz.[ cita requerida ]Se pueden usar muchas mezclas diferentes de polvos de recubrimiento y configuraciones de pistola D durante la pulverización de un material con pistola de detonación, todas las cuales influyen en las características finales de la superficie del recubrimiento pulverizado. Materiales en polvo comunes usados incluyen, pero no se limitan a: alúmina-titania, alúmina, tungsteno carburo -tungsten- cromo mezcla de carburo con níquel - cromo de la aleación aglutinante, carburo de cromo, carburo de tungsteno con cobalto aglutinante . [5]
