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Vorwärmer für die Kaltgasspritzforschung

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Vorwärmer heben die Temperatur von Gasen wie Stickstoff, Helium oder Gasgemischen auf eine genaue Zieltemperatur unter Druck an.

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TUTCO SureHeat ist auf die Entwicklung und Herstellung von Heizgeräten für die Kaltgasspritzforschung spezialisiert. Diese Vorwärmer erhöhen die Temperatur von Gasen wie Stickstoff, Helium oder Gasgemischen unter Druck auf eine präzise Zieltemperatur. Das erhitzte Gas verbindet sich dann mit einem festen Abscheidungspulver, bevor es mit Überschallgeschwindigkeit durch eine Düse beschleunigt wird.
Um den Anforderungen von Kaltgasspritzanwendungen gerecht zu werden, müssen Lufterhitzer ihre Zieltemperaturen schnell und konstant erreichen und dabei extrem hohen Wattdichten standhalten - sie müssen also auf kompaktem Raum maximale Wärmeenergie liefern.

Kaltgasspritzen ist eine Art der Beschichtung, bei der pulverförmige Materialien wie Metalle, Keramiken und andere verwendet werden, um dünne Materialschichten auf einem Substrat aufzutragen. Die Partikel werden mit heißem Gas und hohem Druck beaufschlagt, bevor sie aus einer Kältespritzdüse austreten.

Das Beschichtungsmaterial tritt mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse aus und trifft mit Wucht auf die gewünschte Oberfläche. An der Kontaktstelle entsteht kinetische Energie. Die Oberflächen werden beim Aufprall der Partikel plastisch verformt. Wenn ein einzelnes rundes Teilchen zuerst auftrifft, nimmt die Oberfläche eine kraterartige Form an. Gleichzeitig beginnt das Teilchen selbst, sich abzuflachen und auszubreiten, wodurch sich das Innere der neu entstandenen Vertiefung vergrößert. Diese Verzahnung des Materials schafft eine sehr starke mechanische Verbindung auf Mikroebene.

Es liegt nun eine Situation vor, in der zwei Materialien mechanisch miteinander verbunden, aber chemisch nicht verändert sind. Die relativ unveränderte Beschaffenheit des Materials und die Tatsache, dass zwei verbundene Materialien unterschiedlich sein können, sind Vorteile gegenüber konkurrierenden Verfahren, die ein Schmelzen an der Kontaktstelle erfordern.