Для внедрения в производство наукоемких технологий НИИ «РТК» совместно с Институтом теоретической прикладной механики (ИТПМ) СО РАН организовали  некоммерческое партнерство «Инновационно-внедренческий центр» (НП «ИВЦ»).

Пробной «ласточкой» в совместной деятельности является внедрение технологии холодного газодинамического напыления (ХГН) для защиты металлоизделий  в процессе их производства на предприятиях металлургической отрасли.

Описание метода ХГН

Порошкообразный напыляемый материал (Al, Cu, Zn, Ni, Co, V, Fe, Ti, другие металлы, сплавы, керамика, шламы) разгоняется в многофазном газовом потоке, в холодном (нерасплавленном) состоянии. Скорость разгона напыляемого материала превышает число М (скорость звука). При столкновении с напыляемой подложкой частицы порошка сильно деформируются и закрепляются на поверхности, образуя толстое покрытие.

Характер отрыва коадгезионный. Адгезия на уровне 30-80 Мпа. Пористость на уровне 1-10%. Толщина напыляемого слоя 10-10000 мкм. Температура рабочего газа 0-500 градусов по Цельсию. Размер напыляемых частиц 1-50 мкм, возможно применение ультра и нано дисперсных порошков, для получения уникальных свойств.  

     Сваренный уголок защищенный методом ХГН

 Сваренный крест из защищенной арматуры методом ХГН

 Отличительные особенности метода ХГН от традиционных способов нанесения защитных покрытий         

Возможность получения уникального по своим свойствам покрытия, недоступных для традиционных методов термического или гальванохимического получения покрытий.

• Более длительный срок службы покрытий (более 40 лет) по сравнению с покрытиями, наносимыми традиционными методами.
• Высокая производительность.
• Простота, компактность и надежность оборудования.
• Пониженное содержание оксидов в сформированном покрытии.
• Покрытия могут иметь значительную толщину, сформированную за один цикл, без загрязнений и окислов.
• Высокие экономические показатели по сравнению с существующими методами нанесения защитных покрытий.            

Данный метод нанесения покрытий  экономичен – процесс нанесения порошка может достигать скорости 25 кг/мин, не требуется времени на просушку.            

Низкие энергозатраты по сравнению с термическими методами напыления. Возможность использования мелкодисперсных (≤ 10 мкм) фракций порошков. Экономически эффективная утилизация шламов, отходов собственного производства.

Внедрение в производство

Отработана технология нанесения покрытия методом ХГН  для  защиты сортового металлопроката в процессе его производства в промышленных масштабах.

Разработана установка  для холодного газодинамического напыления антикоррозийного покрытия (УГДН) которая применяется в металлургической  промышленности для  создания защитного антикоррозионного покрытия на поверхности производимого проката в процессе его производства.            Разрабатывается нормативно-правовая база, соответствующая международным стандартам и обязывающая к применению использовать предзащищенный металлопрокат в транспортном строительстве, ПГС (промышленное и гражданское строительство) и в энергетической отрасли.

Предзащищенный металлопрокат соответствует разрабатываемому техническому регламенту «О безопасности строительных материалов и  изделий» 

Технология ХГН на настоящий момент является единственной возможной для защиты металлопроката в процессе его производства.

По результатам  испытаний, проводимых Центральной  лабораторией  ЭНТ и УЦ СО РАН были сделаны заключения о том, что коррозионная устойчивость цинковых и алюминиевых покрытий, нанесенных методом ХГН по  показателям коррозионной стойкости и прочности сцепления с поверхностью подложки сравнимо с аналогичными показателями  покрытий,  нанесенных методом горячего оцинкования. 

Международный опыт показывает, что стоимость защищенного  от коррозии строительного  металлопроката минимум на 40%  превышает стоимость не защищенного.  Технология ХГН  сравнима по характеристикам с горячим  оцинкованием, и одновременно экономически выгодна, так как  относиться к нижней ценовой категории.