Pulverización térmica de arco de alambre de plasma transferido

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La pulverización térmica por arco de alambre de plasma transferido ( PTWA ) es un proceso de pulverización térmica que deposita un recubrimiento en la superficie interna de una superficie cilíndrica o en la superficie externa de cualquier geometría. Es predominantemente conocido por su uso en el revestimiento de los diámetros interiores de los cilindros de un motor , lo que permite el uso de bloques de motor de aluminio sin la necesidad de pesados manguitos de hierro fundido . Se utiliza un solo cable conductor como " materia prima " para el sistema. Un chorro de plasma supersónico derrite el alambre, lo atomiza y lo impulsa hacia el sustrato. El chorro de plasma está formado por un arco transferido entre un cátodo no consumible y el alambre. Después de la atomización , el gas forzado transporta la corriente de gotas fundidas a la pared del orificio. Las partículas se aplanan cuando chocan contra la superficie del sustrato, debido a su alta energía cinética . Las partículas solidifican rápidamente al entrar en contacto y pueden formar fases tanto cristalinas como amorfas. ^[1] También existe la posibilidad de producir revestimientos multicapa. Las partículas apiladas forman un revestimiento altamente resistente al desgaste. Todos los cables conductores de hasta 0,0625 "(1,6 mm) inclusive se pueden utilizar como materia prima, incluidos los cables" tubulares ". PTWA se puede utilizar para aplicar un revestimiento a la superficie de desgaste del motor o los componentes de la transmisión para reemplazar un buje o cojinete. Por ejemplo, el uso de PTWA para revestir la superficie de apoyo de unLa biela ofrece una serie de beneficios que incluyen reducciones de peso, costo, potencial de fricción y tensión en la biela.

Los inventores de PTWA recibieron el premio al Inventor Nacional del Año de la OPI de 2009. ^[2] Esta tecnología fue inicialmente patentada y desarrollada por inventores por Flame-Spray Industries, Inc. Posteriormente, la tecnología fue mejorada por Ford y Flame-Spray Industries. BMW utiliza actualmente PTWA para sus motores B58 y S58 de alto rendimiento (el B58 también se encuentra en el Toyota Supra 2020), Nissan en el Nissan GTR , ^[3] Ford lo está implementando en el nuevo Mustang GT500 Shelby , ^{[4 ]} Caterpillar y otros fabricantes lo están utilizando para la re-fabricación.

Otras aplicaciones de este proceso incluyen la pulverización de diámetros internos de tuberías. Se puede utilizar cualquier cable conductor como materia prima, incluido el cable "con núcleo". Los metales refractarios , así como los materiales de bajo punto de fusión, se depositan fácilmente.

El uso reciente de PTWA por Nissan y Ford ha sido aplicar un revestimiento resistente al desgaste en la superficie interna de los orificios de los cilindros del bloque del motor. Para los bloques de aleación de silicio de aluminio hipoeutécticos, PTWA proporciona una gran alternativa a los revestimientos de hierro fundido, que son más costosos y pesados. PTWA también ofrece un mayor desplazamiento en un paquete de motor del mismo tamaño y un potencial para una mejor transferencia de calor .

Revestimientos PTWA también se aplican directamente a los bloques de motor de hierro fundido para la re-manufactura . Los motores de prueba recubiertos de PTWA se han hecho funcionar durante más de 3 millones de millas combinadas de rendimiento en la carretera sin problemas. La tecnología se utiliza actualmente en varias instalaciones de producción importantes en todo el mundo. También se utiliza para revestir piezas gastadas, para hacerlas como nuevas en las instalaciones de refabricación.

Referencias

^ Skarvelis, P; Papadimitriou, GD (2009). "Recubrimientos compuestos de arco de plasma transferido con propiedades autolubricantes, a base de sulfuros de Fe y Ti: Microestructura y comportamiento tribológico". Tecnología de superficies y revestimientos . 203 (10-11): 1384-1394. doi : 10.1016 / j.surfcoat.2008.11.010 .
^ Fundación de educación de IPO honra a los principales inventores de 2009
^ http://jalopnik.com/5467038/the-ford-engine-technology-good-enough-for-the-nissan-gt+r La tecnología del motor Ford lo suficientemente buena para el Nissan GT-R
^ Ford lanza orificios de cilindro rociados con plasma en 2011 Shelby V8 , 17 de febrero de 2010

enlaces externos

Sistema de revestimiento interno PTWA
http://www.sae.org/mags/aei/manuf/7624

[1] Skarvelis, P; Papadimitriou, GD (2009). "Recubrimientos compuestos de arco de plasma transferido con propiedades autolubricantes, a base de sulfuros de Fe y Ti: Microestructura y comportamiento tribológico". Tecnología de superficies y revestimientos . 203 (10-11): 1384-1394. doi : 10.1016 / j.surfcoat.2008.11.010 .

[2] Fundación de educación de IPO honra a los principales inventores de 2009

[3] ttp://jalopnik.com/5467038/the-ford-engine-technology-good-enough-for-the-nissan-gt+r La tecnología del motor Ford lo suficientemente buena para el Nissan GT-R

[4] Ford lanza orificios de cilindro rociados con plasma en 2011 Shelby V8 , 17 de febrero de 2010

[1]