Analiza numeryczna mechanizmu wiązania proszku cyny z powierzchnią tworzywa sztucznego w procesie natryskiwania na zimno

• Autorzy: Małachowska A. , Winnicki M. , Ambroziak A.

Warianty tytułu

EN

Numerical simulation of tin powder spraying onto ABS substrate plastic in the Cold Spray method

• Konferencja: III Naukowo-Szkoleniowa Międzynarodowa Konferencja Natryskiwania Cieplnego Natryskiwanie Cieplne - Technologia XXI wieku, Kielce, 19-21 września 2012
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W procesie nanoszenia powłok metodą Cold Spray cząsteczki są przyspieszane do dużych prędkości za pomocą rozgrzanego i sprężonego gazu, a po uderzeniu w podłoże osadzają się wskutek deformacji plastycznej. Ze względu na niską temperaturę występującą w tej metodzie wydaje się ona odpowiednia do metalizacji tworzyw sztucznych. W artykule zawarto analizę literaturową z zakresu metalizacji tworzyw sztucznych. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznej MES nanoszenia proszku cyny na podłoże z tworzywa ABS. Analizie zostały poddane pola temperatury podczas procesu nanoszenia. Otrzymane wyniki zweryfikowano w oparciu o zdjęcia z mikroskopu skaningowego.

EN

In Cold Spray process particles are accelerated to high speed by heated and compressed gas, and after impact deposited on the substrate as a result of plastic deformation. Due to the low temperatures during the process the Cold Spray method seems to be appropriate to the metallization of plastics. The article includes analysis of the literature of plastics metallization. The results of numerical simulation of tin powder spraying onto ABS substrate plastic are presented. The temperature fields during the spraying process are analyzed. The obtained results are verified on the basis of scanning microscope images.

Słowa kluczowe

PL

mechanizm wiązania; proszek cyny; tworzywo sztuczne; natryskiwanie na zimno; analiza numeryczna

EN

binding mechanism; tin powder; plastic; cold spray; numerical simulation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 84, nr 9
• Strony: 20--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il.

Twórcy

autor

Małachowska A.

autor

Winnicki M.

autor

Ambroziak A.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Xian-Jin N., Jae-Hoon J., Hyung-Jun K.: The effects of powder properties on in-flight particle velocity and deposition process during Iow pressure cold spray process, Applied Surface Science, 2007, vol. 253, s, 7449-7455.
• [2] Winnicki M., Kocimski J., A. Ambroziak A.: Porównanie wydajności procesu dwóch metod natryskiwania na zimno: nisko-i wysokociśnieniowej, XXXIX Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica, 27-30 IX 2011: [monografia pod red. Jerzego Pacyny]. Kraków 2011, s. 247-252.
• [3] Klassen T., Gärtner F., Schmidt T., Kliemann J.-O., Onizawa K., Donner K.-R., Gutzmann H., Binder K., Kreye H.: Basic principles and application potentials of cold gas spraying, Mat.-wiss. u. Werkstofftech, 2010, vol. 41, no. 7, s. 575-584.
• [4] Lupoi R., O'Neill W.: Deposition of metallic coatings on polymer surfaces using cold spray, Surface & Coatings Technology, vol. 205 (2010), s. 2167-2173.
• [5] Barletta M., Gisario A., Tagliaferri V.: Electrostatic spray deposition (ESD) of polymeric powders on thermoplastic (PA66) substrate, Surface & Coatings Technology, vol. 201 (2006), s. 296-308.
• [6] Zhou X.L., Chen A.F., Liu J.C., Wu X.K., Zhang J.S.: Preparation of metallic coatings on polymer matrix composites by cold spray, Surface & Coatings Technology, vol. 206 (2011), s. 132-136.
• [7] Burlacov l., Jirkovský J., Kavanb L., Ballhorn R.: Heimannd R.B.,Cold gas dynamic spraying (CGDS) of TiO2 (anatase) powders onto poly(sulfone) substrates: Microstructural characterisation and photocatalytic efficiency, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2007, vol. 187, s. 285-292.
• [8] Hyla l.: Tworzywa sztuczne. Właściwości - przetwórstwo -zastosowanie, Gliwice 2000.
• [10] Louche H., Piette-Coudol F., Arrieux R., Issartel J.: Ań experimental and modeling study of the thermomechanical behavior of an ABS polymer structural component during an impact test, International Journal of Impact Engineering vol. 36 (2009), s. 847-861.
• [11] Qin Fei, An Tong, Chen Na: Strain rate effect and Johnson-Cook models of lead-free solder alloys, Electronic Packaging Technology & High Density Packaging, 2008. ICEPT-HDP 2008. International Conference.
• [12] Pouzada A.S., Ferreira E.C., Pontes A.J.: Friction properties of moulding thermoplastics, Polymer Testing, 2006, vol. 25, s. 1017-1023.
• [13] Wen-Ya Li, Wei Gao: Some aspects on 3D numerical modeling of high velocity impact of particles in cold spraying by explict finite element analysis, Applied Surface Science 255 (2009), s. 7878-7892.
• [14] Wen-Ya Li, Chao Zhang, Chang-Jiu Li, Hanlin Liao: Modeling Aspects of High Velocity Impact of Particles in Cold Spraying by Explicit Finite Element Analysis, Journal of Thermal Spray Technology, Mid-December 2009, vol. 18 (5-6), s. 921-933.
• [15] Winnicki M., Małachowska A., Ambroziak A.: Badania numeryczne tworzenia powłoki z cyny na podłożu aluminiowym metodą LCPS, Zeszyty Naukowe Politechniki Warszawskiej, praca w druku.
• [16] Gilmore D.L., Dykhuizen R.C., Neiser R.A., Roemer T.J., Smith M.F.: Particle Velocity and Deposition Efficiency in the Cold Spray Process, Journal of Thermal Spray Technology, 1999, vol. 8(4), s. 576-582.
• [17] Ghelichi R., Bagherifard S., Guagliano M., Verani M.: Numerical simulation of cold spray coating, Surface & Coatings Technology, 2011, vol. 205, s. 5294-5301.
• [18] Schmidt T, Assadi H., Gärtner F., Richter H., Stoltenhoff T, Kreye H., Klassen T.: From Particle Acceleration to Impact and Bonding in Cold Spraying, Journal of Thermal Spray Technology, Mid-December 2009, vol. 18(5-6), s. 794-808.