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pulverización térmica por arco de alambre transferido por plasma

La proyección térmica por arco de alambre transferido por plasma (PTWA) es un proceso que deposita un recubrimiento en la superficie interna de una superficie cilíndrica o en la...

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La proyección térmica por arco de alambre transferido por plasma (PTWA) es un proceso que deposita un recubrimiento en la superficie interna de una superficie cilíndrica o en la superficie externa de cualquier geometría. Es conocida principalmente por su uso en el recubrimiento de los cilindros de un motor de combustión interna , lo que permite la construcción de bloques de motor de aluminio sin camisas de cilindro de hierro fundido .

Los inventores de PTWA recibieron el premio IPO al Inventor Nacional del Año 2009. [ 1 ] Esta tecnología fue inicialmente patentada y desarrollada por Flame-Spray Industries , y posteriormente mejorada por Flame-Spray y Ford .

Proceso

Se utiliza un único cable conductor como materia prima para el sistema. Un chorro de plasma supersónico —formado por un arco transferido entre un cátodo no consumible y el cable— funde y atomiza el cable. Una corriente de aire transporta el metal atomizado al sustrato. Las partículas se aplanan al impactar la superficie del sustrato debido a su alta energía cinética . Las partículas se solidifican rápidamente al contacto y pueden adoptar fases tanto cristalinas como amorfas . [ 2 ] También existe la posibilidad de producir recubrimientos multicapa mediante capas apiladas de partículas, lo que aumenta la resistencia al desgaste . Todos los cables conductores de hasta 1,59 mm (0,0625 pulg.) inclusive pueden utilizarse como materia prima, incluidos los cables con núcleo. Los metales refractarios , así como los materiales de bajo punto de fusión, se depositan fácilmente.  

Aplicaciones

El PTWA se puede utilizar para aplicar un recubrimiento a las superficies de desgaste de los componentes del motor o la transmisión, funcionando como un cojinete liso . Para los cilindros de bloques de aleación de aluminio-silicio hipoeutécticos , las principales ventajas del PTWA sobre las camisas de hierro fundido son la reducción de peso y costo. La superficie más delgada del cilindro también permite una menor separación entre cilindros y puede proporcionar una mejor transferencia de calor .

Entre los motores automotrices que utilizan PTWA se incluyen el Nissan VR38DETT [ 3 ] y el Ford Coyote [ 4 ] [ 5 ] . Caterpillar y Ford también utilizan PTWA para remanufacturar motores [ 6 ] .

Referencias

  1. ↑ La Fundación Educativa de la OPI premia a los inventores más destacados de 2009.
  2. ↑ Skarvelis, P; Papadimitriou, GD (2009). "Recubrimientos compuestos de arco de plasma transferido con propiedades autolubricantes, basados ​​en sulfuros de Fe y Ti: Microestructura y comportamiento tribológico". Surface and Coatings Technology . 203 ( 10– 11): 1384– 1394. doi : 10.1016/j.surfcoat.2008.11.010 .
  3. ↑ Wojdyla, Ben (10 de febrero de 2010). "La tecnología del motor Ford es lo suficientemente buena para el Nissan GT-R" . Jalopnik . Consultado el 4 de noviembre de 2022 .
  4. ↑ Ford lanza cilindros con revestimiento de plasma en el Shelby V8 2011 , 17 de febrero de 2010
  5. ↑ Webster, Larry (16 de abril de 2010). "Larga vida a los V8 de los Mustang" . Popular Mechanics . Consultado el 4 de noviembre de 2022 .
  6. ↑ Turpen, Aaron (2015-12-03). "Ford utiliza plasma para reacondicionar motores averiados" . New Atlas . Consultado el 2022-11-04 .
  • Sistema de recubrimiento interno PTWA
  • http://www.sae.org/mags/aei/manuf/7624