Návrh předehřevu prášku pro technologii cold spray - Kalina, Jan (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2023)
Cold spray je technologie řadící se mezi termální nástřiky povlaků. Její hlavní myšlenkou je zamezení stříkanému i podkladnímu materiálu v dosažení teploty tání, aby se snížila míra oxidace povrchů. Cold spray je poměrně mladá technologie na které se stále provádí výzkum. Otázka vlivu předehřevu stříkaného materiálu na materiálové charakteristiky nástřiku je jednou z otázek výzkumu. V rámci této práce je navrženo zařízení předehřevu prášku až na teploty 650 °C tak, aby byl minimalizován zásah do současné konstrukce Cold Spray pracovní stanice na ÚMVI FSI VUT v Brně. Návrh vychází ze značných zjednodušení tepelného modelu předehřívacího zařízení a tepelných ztrát. V teoretické části byla čtenáři představena historie Cold spray a vlivy různých technologických parametrů Cold Spray na výsledný nástřik. Dále byly diskutovány požadavky na zařízení předehřívače, navrženo několik variant návrhu zařízení a sepsány rovnice využité pro návrh zařízení. V praktické části jsou pro požadované materiály stříkaného materiálu, různé teploty a další vstupní parametry Cold Spray nástřiku s pomocí rovnic z teoretické části získány potřebná data pro návrh zařízení. Na jejich základě je sestaven finální návrh zařízení předehřívače.

Cold spray is a technology that ranks among the thermal coatings. Its main idea is to prevent both the sprayed and the underlying material from reaching the melting temperature in order to reduce the level of surface oxidation. Cold spray is a relatively young technology that is still being researched. The effect of preheating the sprayed material on the material characteristics of the cold spray is one of the research questions. As part of this work, a device for preheating the powder to temperatures of up to 650 °C is designed in such a way as to minimize interference with the current construction of the Cold Spray workstation at the ÚMVI FSI BUT in Brno. The design is based on significant simplifications of the thermal model of the preheating device and heat losses. In the theoretical part, the reader was introduced to the history of Cold Spray, the effects of various technological parameters of Cold Spray on the resulting spray. Furthermore, the requirements for the preheater device were discussed, several variants of the device design were proposed, and the equations used for the device design were written. In the practical part, the required data for the design of the equipment is obtained for the required materials of the sprayed material, different temperatures, and other input parameters of the Cold Spray injection with the help of equations from the theoretical part. Based on them, the final design of the preheater device is compiled.
Design of powder preheating for cold spray technology
Keywords: Cold spray; předehřev; prášek; návrh; předehřívač; Cold spray; preheating; powder; design; preheater