Riassunto analitico
Data la crescente richiesta di motori a combustione interna sempre più ecologici, un significante calo di consumi riguardo olio e combustibile deve essere garantito.
Rivestimenti tribo-funzionali applicati tramite spruzzatura di una fiamma supersonica aumentano l’efficienza del motore migliorando la durabilità, la resistenza all’usura delle superfici e diminuendo gli attriti interni.
La tecnica chiamata HVSFS (High Velocity Suspension Flame Spraying) è un innovativo processo Thermal Spray dove si alimenta assialmente una torcia HVOF modificata con una soluzione di particelle fini (di scala micro-, submicro- o addirittura nanometrica) la quale permette la deposizione di rivestimenti molto densi e sottili di materiale ossido ceramico anche su componenti automotive.
Durante l’attività di tesi soluzioni-sospensioni a base di idrossido di cromo (III) acetato Cr 24% (Cr3(OH)2(OOCCH3)7), Titania (TiO2) e una loro miscela sono state studiate.
Diverse analisi quali micro e nano durezza, rugosità superficiale, livelli di porosità e spettroscopia Raman sono state condotte sui campioni al fine di raccogliere una notevole quantità di dati per avere una prima impressione di tipo tribologico riguardo i rivestimenti che sono anche stati osservati al microscopio ottico e a scansione elettronica (SEMFEG).
Alcuni validi e interessanti risultati sono stati raggiunti alla fine di questo nuovo e stimolante progetto.
Parole chiave: Studio preliminare, HVSFS, rivestimenti ossido ceramici (Cromia, Titania), nano struttura, caratteristiche tribologiche, componenti automotive.
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Abstract
Given the rising demand for green automotive engines a significant decrease in fuel and oil consumptions and emissions must be provided; tribologically functional coatings applied by supersonic flame spraying help in boosting the engine efficiency by improving the durability and wear resistance of the surfaces and reducing internal friction.
The technique called HVSFS (High Velocity Suspension Flame Spraying) is an innovative Thermal Spray process that, feeding axially the modified HVOF torch with a solution of fine particles (micro-, submicro- or even nanometric scale sized), allows the deposition of high density and very thin oxide ceramics coatings, also on automotive components.
During the thesis activity Chromium (III) Acetate Hydroxide, Cr 24% (Cr3(OH)2(OOCCH3)7), Titania (TiO2) based suspensions-solutions and a blend have been investigated. Several test like Micro and Nano Hardness, Surface Roughness, Porosity level and Raman Spectroscopy have been done on the cross sections in order to collect a large quantity of data for a preliminary and tribological idea about the coatings that have also been observed with optical and electron microscope (SEMFEG).
Some good and interesting results have been achieved at the end of this new and challenging project.
Keywords: Preliminary Study, HVSFS, Ceramics Oxide Coatings (Chromia, Titania), Nanostructure, Tribological Features, Automotive Components
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