Alianza en I+D en torno a la pulverización térmica
El proyecto IPACTS (International partnership for advanced coatings by thermal spraying), financiado con fondos europeos, creó una alianza de investigación entre la Unión Europea y China cuyo objetivo fue facilitar la transferencia de conocimientos y el intercambio de investigadores en el seno de un consorcio formado por universidades chinas y europeas.
Principalmente, el proyecto posibilitó la creación de un nuevo laboratorio conjunto, el cual organizó el tercer taller asociado a dicho proyecto. Además, el equipo organizó intercambios entre los socios que llegaron a las ochenta y tres personas/mes. Las colaboraciones dieron lugar a más de treinta artículos en revistas y aproximadamente una decena de ponencias en congresos. El proyecto ofreció formación específica a jóvenes investigadores.
La investigación conjunta arrojó cinco tipos nuevos de software para la modelización de los procesos de pulverización térmica, incluidas técnicas de pulverización como la realizada por plasma, en frío y con llama en presencia de oxígeno combustible a alta velocidad (HVOF).
Independientemente de los efectos de las nanopartículas sólidas en los procesos de pulverización de oxígeno combustible a alta velocidad, el equipo resolvió que pequeñas gotas con altas concentraciones presentaban una tensión superficial elevada, lo que provocaba dificultades al iniciar el proceso de fragmentación. La vaporización dominaba el proceso de las gotas pequeñas y daba lugar a nanopartículas residuales, mientras que las gotas grandes experimentaban una fragmentación severa dentro de la cámara de combustión. Por su parte, las nanopartículas pulverizadas podrían salir de la pistola antes de que finalice la evaporación.
La velocidad crítica fue el parámetro más importante en el proceso de pulverización en frío, aunque el equipo concluyó que, si la velocidad de impacto supera un umbral determinado, se produce una transición de la erosión a la deposición. El modelado proporcionó una cantidad considerable de información útil sobre la pulverización en frío.
Otros trabajos incluyeron la simulación del comportamiento del flujo de arco en las pistolas de plasma, incluyendo referencias a las tasas de flujo más la calefacción o la refrigeración de las distintas partes de las pistolas.
El equipo de trabajo también desarrolló nuevos procesos, incluida la pulverización por plasma en suspensión con niveles muy bajos de presión. El método deparó mejoras significativas. Un proceso adicional incluye un propulsante de hielo seco para la pulverización por plasma que limpia la superficie y mejora la deposición. Finalmente, el grupo del proyecto desarrolló un ratio de nanodeposición de alta calidad para el dióxido de titanio. La técnica de temperatura ambiente posibilita el recubrimiento de células solares sensibles al colorante con el óxido, lo que podría favorecer una mayor eficiencia.
El proyecto IPACTS ayudó a establecer mecanismos para el desarrollo de alianzas de larga duración centradas en la investigación industrial entre China y la Unión Europea. Algunas de las aplicaciones creadas, incluida la pulverización por plasma de hielo seco, ofrecen posibles aplicaciones en otros procesos de pulverización térmica.
