Przyczepność powłok miedzi na podłożu aluminiowym naniesionych metodą LPCS

Abstrakt

Metoda niskociśnieniowego natryskiwania na zimno (ang. Low Pressure Cold Spraying LPCS) umożliwia nanoszenie powłok z miękkich metali, takich jak Sn, Zn, Al, Cu, ewentualnie ni i Fe, oraz ich stopów. W procesie zaleca się stosowanie domieszki ceramiki do proszku metalu, w celu polepszenia właściwości mechanicznych uzyskanych warstw oraz zwiększenia wydajności procesu. Budowanie warstw z samego proszku metalu jest również możliwe. W pracy badano wpływ zastosowanego proszku na właściwości mechaniczne oraz mikrostrukturę uzyskanych powłok, naniesionych przy stałych parametrach procesu. Skupiono się na wykonaniu powłok miedzianych, które są powszechnie stosowane w elektrotechnice. Wykorzystano komercyjne proszki dendrytyczne; proszek Cu z domieszką Al2O3 (w pro- porcji obj. 50% Cu/50% Al2O3) o granulacji -45+15 μm oraz proszek Cu o granulacji -50+15 μm, którymi pokryto stop aluminium AA1350. Przeprowadzone analizy miały na celu określenie przyczepności warstw oraz ich mikrotwardości. Powłoki były odrywane zgodnie z normą PN-EN 582, bez obróbki powierzchni. Warstwy natryskiwano przy wykorzystaniu manipulatora, co umożliwiło uzyskanie równomiernie nałożonej powłoki. 

Bond strength of copper coatings deposited on aluminum alloy with LPCS method 

Abstract

Low Pressure Cold Spraying method (LPCS) allows build coatings with soft metals such as Sn, Zn, Al, Cu, even ni and Fe and their alloys. In the process admixture of ceramics to the metal powder is recommended to improve mechanical properties of deposited coatings and increase deposition efficiency. Building coatings with pure powder without ceramic is also possible. In the manuscript the influence of used powder on mechanical properties and microstructure of obtained coatings, deposited with constant process parameters is presented. Copper coatings were deposited, which are commonly used in the electrical engineering. Two kinds of commercial available dendritic powders, Cu powder with Al2O3 admixture (50% Cu/50% vol. Al2O3) with a particle size of -45+15 μm and pure Cu powder with a particle size of -50+15 μm were used in the tests. Aluminum alloy AA 1350 was used as a substrate. The aim of the research was to identify coatings bond strength and microhardness. The bond strehgth tests consisted in pulling off the coatings in accordance with standard Pn-En 582 without coating surface machining preparation. In the spraying process manipulator was used, what gives uniformly deposited coatings.