Основные области применения газотермических покрытий в аэрокосмической промышленности
В экстремальных условиях высоких температур, давления и сильной коррозии в аэрокосмической промышленности, индивидуальные газотермические покрытия могут обеспечить надежность критически важных компонентов, таких как двигатели и фюзеляжи, одновременно снижая затраты на производство и обслуживание.
I. Защита основных компонентов авиационных двигателей
Компоненты двигателя, являющегося основным силовым агрегатом, должны выдерживать экстремальные условия. При применении покрытий особое внимание уделяется «высокотемпературной стойкости, износостойкости и надежности ремонта»:
Защита лопаток: турбинные лопатки подвергаются воздействию высокотемпературного воздушного потока. Газотермические покрытия из керамики или металлических сплавов могут повысить их высокотемпературную стойкость, стойкость к окислению и термическую коррозию, продлевая срок службы лопаток и обеспечивая стабильную работу двигателя в условиях высоких температур.
Изоляция камеры сгорания: внутренняя температура камеры сгорания чрезвычайно высока. Газотермические керамические изоляционные покрытия могут снизить температуру стенок и теплопотери, улучшая эффективность сгорания и повышая термостойкость компонента, что позволяет ему справляться с колебаниями температуры и давления во время горения.
Ремонт и укрепление промежуточных шеек: промежуточные шейки подвержены износу из-за трения и напряжений во время эксплуатации. Термически напыляемые покрытия из металла/сплава позволяют восстановить изношенные участки, восстановить размерную точность, а также повысить твердость поверхности и износостойкость, повышая несущую способность промежуточных шеек.
II. Повышение эксплуатационных характеристик конструктивных элементов фюзеляжа
Компоненты фюзеляжа должны выдерживать атмосферную коррозию, механические удары и тепловые воздействия. Применяемые покрытия ориентированы на «коррозионную стойкость, износостойкость и теплоизоляцию»:
Внешняя защита от коррозии: наружная поверхность фюзеляжа длительное время подвергается воздействию атмосферы. Термически напыляемые цинковые, алюминиевые или композитные покрытия образуют плотный защитный слой, предотвращая снижение прочности металлической конструкции из-за коррозии и обеспечивая безопасность и срок службы фюзеляжа.
Износостойкость шасси: шасси выдерживает трение и удары при взлете и посадке. Термически напыляемые износостойкие покрытия повышают твердость поверхности, уменьшают износ, обеспечивают устойчивость при взлете и посадке, а также снижают затраты на техническое обслуживание и замену.
Локальная теплоизоляция: зоны фюзеляжа вблизи двигателей и отсеков авионики требуют теплоизоляции. Термически напыляемые керамические теплоизоляционные покрытия блокируют теплопередачу, защищая внутренние конструкции и оборудование и поддерживая их нормальную рабочую температуру.
III. Производство и ремонт аэрокосмических компонентов.
Технология термического напыления позволяет снизить затраты и повысить эффективность производственных и ремонтных процессов. Её основные области применения включают два аспекта:
Производство деталей, близких к заданным: Для деталей сложной формы (например, специальных конструктивных элементов) технология быстрого производства с термическим напылением использует послойное напыление металлических или керамических материалов для непосредственного формирования размеров, близких к конечным, что сокращает отходы материала и последующую обработку, снижает затраты и повышает эффективность производства.
Ремонт критически важных компонентов: Для изношенных, корродированных или повреждённых компонентов (например, компонентов газогенератора двигателя) термическое напыление соответствующих материалов позволяет восстановить их размер и форму, восстановить эксплуатационные характеристики и продлить срок службы. Это имеет экономическое и стратегическое значение для обеспечения поставок критически важных компонентов.
IV. Специальные функциональные применения
Помимо основных компонентов, термическое напыление также может отвечать особым функциональным требованиям аэрокосмической отрасли:
Электромагнитное экранирование: Авиационное электронное оборудование требует защиты от электромагнитных помех. Электромагнитные экранирующие покрытия, наносимые методом термического напыления, могут наноситься на корпуса оборудования или критически важные компоненты для эффективного экранирования электромагнитных сигналов и обеспечения стабильной работы электронных систем.
Защита от скольжения: Взлетно-посадочные полосы, трапы и другие зоны, работающие в условиях повышенной влажности и обледенения. Противоскользящие покрытия, наносимые методом термического напыления, обеспечивают надежную защиту от скольжения, гарантируя безопасность персонала и эксплуатации оборудования.
