مدلسازی فرایند پاشش حرارتی برای تشکیل پوشش سطحی با استفاده از روشهای آماری

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این مقاله، برای مدلسازی سه بعدی پوشش سطحی ناشی از فرایند پاشش حرارتی و بهدست آوردن مشخصّات آن از روش آماری استفاده شده است. در این روش، برخورد تک تک قطرههای سرامیک مذاب و تأثیرگذاری آنها در شکل‌گیری لایههای پوشش بررسی شده است. برای این منظور، مدلهای تحلیلی برای دینامیک پخش شدن قطرهها و برگشت لبهی قطرههای پخش شده به سمت بالابهکار گرفته شد، و فرض شد که برگشت لبه‌های اسپلت تنها عامل ایجاد تخلخل باشد. مدلسازی برای بخش کوچکی از صفحه انجام شد که بهروش پلاسما با سرامیک زیرکونیای پایدارشده با یوتریوم (YSZ) پوشش داده شده بود. در نهایت، مقدار متوسط تخلخل پوشش و ضخامت پوشش محاسبه شدند، و نتایج بهدست آمده با نتایج تجربی مطابقت داشت. افزون بر این، تأثیر عوامل مختلف فرایند شامل فاصلهی مشعل از سطح، سرعت حرکت مشعل و میزان حجم مواد مصرفی در واحد زمان بر خواص پوشش مانند تخلخل و ضخامت نیز بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling the Thermal Spray Process for the Formation of Surface Coatings using the Stochastic Methods

نویسندگان [English]

  • Ebrahim kamali
  • Ali reza Teymourtas
  • mohamad Passandideh Fard
چکیده [English]

In this paper, a 3D stochastic model has been presented to predict the coating thickness and porosity in a thermal spray coating process. Different values of processing parameters were obtained. The model was developed on the basis of prescribed rules in calculating the splat size during the impact of individual droplets on the surface of the substrate. Due to the thermal stresses produced during droplet solidification, splats were curled up in the edge regions. This mechanism was assumed to be the sole reason for the formation of porosity. The simulation was performed for a small section of the substrate. The calculated thickness and porosity were found to be in good agreement with the experimental results in this investigation, and with those already reported in the literature. The effects of different processing parameters including the gun distance from the substrate, the gun speed as well as the amount of powder feed rate on the coating properties were also investigated

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stochastic model
  • Thermal spray process
  • Coating porosity
  • Coating thickness
  • Curl up
CAPTCHA Image