Cold Spray – koude spray is een relatief nieuwe technologie die tot de thermische spuittechnologieën behoort. Het is echter in feite een proces in vaste toestand waarbij de poederdeeltjes worden versneld tot supersonische snelheden, en worden beïnvloed door een botsing met het te coaten substraat. Het is een technologie die in verschillende industrieën kan worden toegepast, waaronder ruimtevaart, automotive, offshore en procesindustrie.
De selectie van metalen die kunnen worden verwerkt omvat staal, aluminium, koper, brons, magnesium en vele andere, waaronder een groot aantal van hun legeringen. Naast metalen kunnen ook polymeren, keramiek of metaalmatrixcomposieten zoals op carbide gebaseerde mengsels (bijv.WC-Co of CrC-Ni) worden verwerkt. Al deze materialen maken het mogelijk om allerlei functionele coatings aan te brengen. Hierbij kan gedacht worden aan verbeteringen in corrosiewerendheid of slijtvastheid, of verbeteringen in andere (tribologische) eigenschappen die horen bij het aanbrengen van een speciaal spuitmateriaal.
Vanwege de mogelijkheid om dikke afzettingen te vormen, is Cold Spray ook geschikt voor geometrische of structurele reparaties van allerlei componenten zoals mallen, gietdelen, motorcomponenten en kan het zelfs worden gebruikt om elementen op bestaande componenten te bouwen. Als additief fabricageproces kan Cold Spray kleine en grote onderdelen bouwen met een hoge bouwsnelheid tegen relatief lage kosten.
Om Cold Spray een goed hechtende hoogwaardige coating of product te laten vormen, is het noodzakelijk om het effect van het materiaal en de procesvariabelen te kennen. Voor elke specifieke toepassing zullen de machine-instellingen en verwerkingsvoorwaarden verschillen. Daarom streeft het NLR ernaar om samen met partners uit de industrie, MKB, universiteiten en/of onderzoeksinstituten ervaring en kennis op het gebied van Cold Spray op te bouwen. Daartoe wordt een vierjarig gezamenlijk onderzoeksproject opgezet waarin deelnemers hun technologische vraagstukken en onderzoeksthema's kunnen inbrengen. Deelnemende bedrijven worden aangemoedigd om een te ontwikkelen demonstrator te bedenken.
Op basis van de reacties organiseert het NLR een bijeenkomst om het gezamenlijke onderzoeksprogramma Cold Spray te presenteren op NLR Marknesse. Meer informatie over dit onderwerp is te vinden via de website over NLR Cold spray technology (https://www.nlr.org/cold-spray-technology/). Vul dan de vragenlijst (https://www.nlr.org/cold-spray-technology/questionnaire-about-cold-spray/) in om de interesses en onderzoeksthema's van uw bedrijf voor het programma aan te geven. De inschrijving voor de bijeenkomst komt online zodra een geschikte datum is gevonden.
Als u eerst meer wilt weten over de mogelijkheden van deze technologie dan kunt u tijdens de Materials+Eurofinish+Surface 2020 op 3 en 4 juni te Veldhoven een presentatie bijwonen van Bernard Bosma van het NLR. Deze presentatie staat geprogrammeerd in het congresblok 3D-printen.
Omdat mogelijk ook buitenlandse partijen meedoen en de voertaal van het project Engels zal zijn, hierbij de tekst ook nog eens in het Engels:
NLR would like to inform you about a joint research programme on cold spray technology in which you may be interested.
Cold spray is a relatively new technology belonging to the thermal spray technologies. However, it is actually a solid-state process in which the powder particles are accelerated to supersonic velocities and impacted upon colliding with the substrate to be coated. It is a technology that can be applied in various industries including aerospace, automotive, offshore, surface technology and process industry.
The selection of metals that can be processed include steel, aluminium, copper, bronze, magnesium and many others including a large number of their alloys. Besides metals, also polymers, ceramics or metal matrix composites such as carbide based blends (e.g. WC-Co or CrC-Ni) can be processed. All these materials allow for application of all kinds of functional coatings. One can think of improvements in corrosion or wear resistance, or improvements in other (tribological) properties that come with the application of a dedicated spray material.
Due to the possibility of forming thick deposits, cold spray is also suitable for geometrical or structural repairs of all kinds of components such as moulds, cast parts, engine components, and can even be used to build features onto existing components. As an additive manufacturing process, cold spray can build small and large parts with a high build rate at a relatively low cost.
In order for cold spray to form a well-adhering high-quality coating or product, it is necessary to know the effect of the material and process variables involved. For each specific application, machine settings and processing conditions will differ. Therefore, NLR aims to build up cold spray experience and knowledge together with partners from industry, SMEs, universities and/or research institutes. To this end, a 4-year joint research project will be set up in which participants can bring in their technological issues and research topics. Participating companies are encouraged to come up with a demonstrator to be developed.
Based on the responses, NLR will host a meeting to present the joint research programme on Cold Spray at NLR Marknesse. More information on this topic can be found via the website on NLR Cold spray technology. Please fill in in the questionnaire to indicate your companies’ interests and research topics for the programme. Registration for the meeting will come online as soon as a suitable date is found.