Concept of 3D printed powder feeder for thermal spray process – a case study

• Autorzy: Kamuda Patryk , Góral Marek , Ochał Kamil , Nabel Damian , Kubaszek Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2025.3

Warianty tytułu

PL

Koncepcja podajnika proszku dla procesu natryskiwania cieplnego wykonanego metodą druku 3D – studium przypadku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thermal spraying is playing an increasingly important role among coating manufacturing methods because of its properties and ecology. An obstacle to their development is the price of the available equipment used in this process. The article presents the concept of making individual elements of a powder feeder by 3D printing. The designs are equipped with a volumetric feeding system using a disk driven by an electric motor and a worm gearbox. The individual elements of the feeder were designed and based on the drawings; they were made using several types of 3D printers. The design and fabrication were limited to the use of a small number of parts made of metal including little machining. In the following part, a prototype of the feeder was made and tested. It was shown to have correct characteristics of its operation and, in particular, correct linear characteristics of powder feed rate from disk speed similarly to commercial devices. Tests of the made feeder indicate the possibility of its use in thermal spraying systems.

PL

Natryskiwanie cieplne odgrywa coraz większą rolę wśród metod wytwarzania powłok ze względu na swoje właściwości i ekologię. Przeszkodą w ich rozwoju jest cena dostępnych urządzeń wykorzystywanych w tym procesie. W artykule przedstawiono koncepcję wykonania poszczególnych elementów podajnika proszku metodą druku 3D. Konstrukcje wyposażone są w objętościowy system podawania wykorzystujący dysk napędzany silnikiem elektrycznym i przekładnią ślimakową. Poszczególne elementy podajnika zostały zaprojektowane i wykonane na podstawie rysunków przy użyciu kilku rodzajów drukarek 3D. Projekt i produkcja ograniczały się do wykorzystania niewielkiej liczby części wykonanych z metalu, w tym niewielkiej obróbki skrawaniem. W kolejnej części wykonano i przetestowano prototyp podajnika. Wykazano, że ma on prawidłową charakterystykę pracy, a w szczególności prawidłową liniową charakterystykę prędkości posuwu tłocznika od prędkości obrotowej tarczy podobnie jak urządzenia komercyjne. Badania wykonanego podajnika wskazują na możliwość jego zastosowania w systemach natryskiwania cieplnego.

Słowa kluczowe

EN

powder feeder; thermal spray; 3D printing

PL

podajnik proszku; natryskiwanie cieplne; druk 3D

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Advances in Mechanical and Materials Engineering
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 42, nr 1
• Strony: 41--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kamuda Patryk

• Research and Development Laboratory for Aerospace Materials, Rzeszow University of Technology

autor

Góral Marek

• Research and Development Laboratory for Aerospace Materials, Rzeszow University of Technology

autor

Ochał Kamil

• Research and Development Laboratory for Aerospace Materials, Rzeszow University of Technology

autor

Nabel Damian

• Research and Development Laboratory for Aerospace Materials, Rzeszow University of Technology

autor

Kubaszek Tadeusz

• Research and Development Laboratory for Aerospace Materials, Rzeszow University of Technology

Bibliografia

• 1. Pawlowski, L. (2008). The science and engineering of thermal spray coatings. John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1002/9780470754085
• 2. Tucker, R. C. (2013). ASM handbook, Thermal spray technology, Vol. 5A. ASM International. https://doi.org/10.31399/asm.hb.v05a.9781627081719
• 3. Klimpel A. (2000). Napawanie i natryskiwanie cieplne. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• 4. Szymański, K, Hernas, A., Moskal, G., Myalska, H. (2015). Thermally sprayed coatings resistant to erosion and corrosion for power plant boilers - A review. Surface and Coatings Technology, 268, 153-164. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.10.046
• 5. Oerlicon Metco. (2014). Product data sheet Metco 5MPE series powder feeders. Retrieved November 24, 2024, from http://jya.cl/wp-content/uploads/2021/05/5MPE_EN.pdf
• 6. Oerlicon Metco. (2016). Product data sheet single/twin 120 and 140 series powder feeders. Retrieved November 24, 2024, from http://jya.cl/wp-content/uploads/2021/05/Twin120-140_EN.pdf

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2026).