コールドスプレーの原理・メカニズムと応用事例

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本セミナーでは、厚膜創製技術として広く産業界で利用されている溶射技術の中で新しい技術であるコールドスプレーの基礎と応用について解説いたします。

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このセミナーでは、厚膜創製技術として広く産業界で利用されている溶射技術の中で新しい技術であるコールドスプレーの基礎と応用について解説する。コールドスプレーの他の溶射技術や微粒子積層コーティング技術との相違とそのプロセスの原理からその特徴を明らかにする。特に、重要な作動ガスの流れや粒子の挙動、ノズルの設計、粒子積層メカニズムなどについて説明するが、特に今回はノズルの設計に重点を置く。さらに、コールドスプレーによる各種皮膜材料とその応用事例として金属積層 (3D) 造形 (付加製造;CSAM) などについて解説する。

  1. コールドスプレーの概要
    1. 表面処理技術の重要性
    2. コールドスプレーとは
    3. 溶射法ほか各種微粒子積層コーティング技術との相違
    4. コールドスプレーの開発の経緯
    5. コールドスプレーの原理
      1. 作動ガスの高速化 (ノズル形状とガス種の影響)
      2. 粒子の高速化・高温化 (ノズル形状と粒子の影響)
      3. 粒子の衝突 (衝撃波と粒子の影響)
      4. 粒子積層メカニズム、各種因子の影響
      5. セラミック基板へのアルミニム皮膜の密着メカニズム
    6. コールドスプレーの区分、特徴とその皮膜特性とその皮膜特性の改善方法
      (前処理・後処理の効果)
    7. コールドスプレーの課題
  2. コールドスプレーのノズル設計
    1. 超音速ノズルの設計概論
    2. ノズルのど径、出口径とそれらの膨張比
    3. ノズル各部の長さ
    4. ノズル断面形状
    5. ノズル内面粗さと粉末キャリアガスの影響
    6. ノズルの材質
  3. コールドスプレーの各種皮膜材料とその応用事例など
    1. コーティング材料全般
    2. 銅とその応用事例
    3. アルミニウムおよびアルミニウム合金とその応用事例 (各種基材へ成膜)
    4. アモルファス合金、準結晶粒子分散合金
    5. セラミックとその応用事例
    6. コールドスプレーによる金属3D造形 (付加製造:CSAM)
      • その他の応用事例 (特許からみる動向など)
  4. 課題解決に向けた技術開発と将来展望

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