Modelowanie numeryczne wybranych zagadnień natryskiwania cieplnego (Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej)

Metody natryskiwania cieplnego są jednymi z najszczególniej uniwersalnych technik nanoszenia tworzyw powłokowych na materiał podłoża. Umożliwiają one wytwarzanie warstw metalicznych, ceramicznych, jak i kompozytowych, równocześnie na podłożach metalicznych, jak i ceramicznych.

Niekorzystny stan naprężeń własnych jednocześnie w powłoce, jak także na granicy powłoki i podłoża, może posiadać decydujący wpływ na odporność eksploatacyjną wykonanych powłok i warstw. Ocena stanu naprężeń w natryskiwanych warstwach i wytworzonych warstwach prowadzona jest metodami analitycznymi, eksperymentalnymi, a także z wykorzystaniem analiz numerycznych.

W monografii omówiono założenia do budowy modelu komputerowego układu warstwa metalowa–podłoże ceramiczne pod kątem analizy naprężeń powstałych w procesie natryskiwania termicznego powłok. Na ich podstawie zbudowano model komputerowy (oparty na metodzie części skończonych) w celu analizy i prognozowania naprężeń w otrzymywanych warstwach.

Zamieszczono także wyniki wpływu prędkości uderzenia cząstki i typu materiału powłokowego (Cu, Ti) i podłoża (ceramika Al2O3, żelazo) na deformację cząstki, rozkład pola temperatury, a także pola naprężeń w analizie obejmującej fazę tworzenia się powłoki.

Określono wpływ ilości zaimplementowanych podwarstw, z których składa się powłoka, na wielkość i rozkład naprężeń własnych w powłoce po jej utworzeniu i ochłodzeniu do temperatury otoczenia. Zbudowane modele komputerowe weryfikowano poprzez pomiary wygięcia próbek po procesie natryskiwania termicznego i analityczne obliczenia naprężeń w warstwach na podstawie ich krzywizny wygięcia.