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Rivestimenti

Thermal Spray: i processi di spray coating e termospruzzatura

Rivestimento che abbina le proprietà tipiche dei polimeri, cioè scorrimento e antiaderenza, con la durezza e la resistenza all'abrasione conferite dalla termospruzzatura.

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Thermal Spray: cos’è e come si applica

Il Thermal Spray è un processo di rivestimento industriale e consiste nell’utilizzo di una fonte di calore che permette di fondere un materiale, sottoforma di polvere o di filo, in minuscole particelle e poi stenderlo uniformemente su una superficie utilizzando una tecnica di spruzzatura ad alta velocità.

Questa operazione conferisce ai materiali rivestiti una maggiore durezza ed elevata resistenza ai graffi e all’usura, oltre a garantire un’eccellente scorrevolezza. Il rivestimento Thermal Spray può essere effettuato attraverso diversi processi di applicazione. A partire dal reparto di ricerca e sviluppo, Argos ha ideato il rivestimento PlasmaCoat, unico nel suo genere tra i rivestimenti thermal spray.

I  principali metodi di applicazione del thermal spray

Spruzzatura al plasma, creazione del rivestimento tramite gas ionizzato: Plasma coating

Con questa tecnica un gas inerte, come ad esempio l’argon, viene energizzato per mezzo di un arco elettrico e parzialmente ionizzato, generando così un flusso di gas ad una temperatura di circa 16.000 gradi. A questo punto, nel cannello al plasma vengono rilasciate polveri di ceramica e miscele come l’ossido di alluminio, l’ossido di zirconio, l’ossido di cromo e il carburo di tungsteno che vengono fuse per creare un rivestimento denso, da applicare alla superficie metallica.

Spruzzatura a fiamma, Thermal Spray mediante combustione: Flame Spray

Questa tecnica di thermal coating utilizza il calore generato dalla combustione di un gas (acetilene, propilene, propano o idrogeno) e di una miscela ossigenata per fondere un materiale, sottoforma di polvere o di filo, che viene poi applicato su una superficie per mezzo di termospruzzatura, in modo da formare un rivestimento poroso, che può venire poi impregnato con un polimero.

Questo processo rappresenta un metodo efficiente dal punto di vista dei costi. Il flusso di gas sviluppa una temperatura di circa 3.000 gradi.

Spruzzatura ad arco elettrico: Arc Spray

Conosciuta anche come Arc Spraying, è un metodo molto diffuso per la termospruzzatura di metalli. Viene utilizzato un arco elettrico per generare una fonte di calore che fonde il materiale, un filo in metallo, trasformandolo nel composto di rivestimento.

I metalli che possono essere impiegati sono le leghe di nickel, di alluminio e di zinco e la scelta dipende dalle singole esigenze ed esperienze. I due fili che vengono caricati elettricamente hanno polarità opposta e rilasciati in un cannello a velocità controllata.

Quando i fili vengono portati ad un punto di contatto, le cariche opposte creano un arco elettrico che fonde di continuo le punte dei fili. Per ionizzare ed accelerare il materiale fuso viene utilizzata aria compressa. Questa tecnica di thermal spray, rispetto a quella a fiamma, permette di ottenere una velocità di spruzzatura più elevata e una maggiore resistenza.

Spruzzatura ad alta velocità ossi-combustibile: HVOF o High Velocity Oxy Fuel

Si tratta di una delle più recenti tecniche di spray coating e utilizza il calore e la pressione generati dalla combustione di un liquido o di un gas mescolati all’ossigeno. Il composto viene bruciato in una camera, si riscalda e si espande, spingendo il gas di scarico fuori dal cannello a velocità supersonica. Attraverso questo processo è possibile produrre rivestimenti dalla consistenza densa e dalla ridotta porosità.

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