Grenzeloos In deze rubriek een overzicht van nieuwe technologische ontwikkelingen in het buitenland. Het is een vervolg op de rubriek Op zoek naar samenwerkingspartners, met nu een meer technische insteek. Het overzicht laat zien dat in vele landen op soms heel nieuwe manieren gezocht wordt naar verbeteringen in de oppervlaktebehandelingsprocessen. Soms zit de oplossing in nieuwe technieken, soms blijken bestaande technieken uit andere werkvelden ineens verrassend bruikbaar voor onze branche. Ook gaat het om verbeterprojecten waarvoor partners in het buitenland worden gezocht (zeker ook in het MKB) om de onderzoeken te optimaliseren.
HOGE-TEMPERATUUR BESCHERMENDE COATING MET INGEBOUWDE THERMISCHE SENSOR Een Zwitserse technische school biedt een tegen hoge temperaturen beschermende coating met ingebouwde thermische sensor. De nieuwe functionele coating waarschuwt tegen thermische belasting door – onomkeerbaar – van kleur te veranderen. De coating kan worden gebruikt op componenten die gevoelig zijn voor materiaaldegradatie door thermische belasting, met als doel inspecties snel en gemakkelijk te maken. Componenten bestaan uit turbines, ketels, pijpen of lagers die in zware omstandigheden opereren. Bij grootschalige componenten is het lastig aan te geven welke plekken thermisch belast zijn, omdat de betreffende oppervlakte misschien niet toegankelijk is voor elektronische sensoren of omdat de complete afdekking van de oppervlakte een extreme hoeveelheid sensoren vereist. Volgens de Zwitserse technische school kan de betreffende hardware worden bedekt met een nieuwe functionele coating, die de thermische geschiedenis aangeeft. Eerst wordt een laag TiN (titaniumnitride) aangebracht en vervolgens een
ultradunne laag TiAlN (titanium aluminium nitride). Indien blootgesteld aan hoge temperaturen (> 500°C) valt het TiAlN uiteen in TiN-rijke en AlN-gebieden (figuur 1.) Deze decompositie gaat gepaard met een blauwverschuiving in het absorptiespectrum, die met het oog waarneembaar is (figuur 2). Proof-of-concept experimenten zijn uitgevoerd. Bijkomende voordelen van de coating zijn de slijtvastheid en oxidatiebestendigheid, waardoor hij kan worden toegepast in zware omstandigheden. De coating kan worden toegepast op turbines, turbineschoepen, ketels, pijpen of lagers die opereren in zware omstandigheden en onderhevig zijn aan thermische belasting, of soortgelijke toepassingen. Voordelen en innovaties De coating is ultradun en extreem hard. Hij is slijtage- en oxidatiebestendig en beschermt tot een temperatuur van 900°C. De coating geeft de thermische belasting lokaal aan. Tijdens inspecties is meteen duidelijk welk deel van het component is blootgesteld aan thermische belasting, wat inspectie snel en eenvoudig maakt. Kwalitatieve inspecties kunnen met het oog worden uitgevoerd, kwantitatieve inspecties met een spectrometer.
Fig 1. (links) homogene structuur in de coating, (rechts) een extreme thermische belasting leidt tot decompositie van de TiAlN laag.
40 OPPERVLAKTETECHNIEKEN FEBRUARI 2020
Gezocht wordt een licentiepartner die al machinecomponenten voor zware omgevingen produceert, en die de productperformance wil verbeteren door toevoeging van een functionele beschermende coating. O Aanbieding uit: Zwitserland Referentie: TOCH20200205001 WOLFRAAMTRIOXIDE COATING NODIG VOOR KERAMISCHE SCHUIMCOMPONENTEN Een MKB in Noordoost-Italië zoekt bedrijven om een productcomponent van keramiek met wolfraamtrioxide te behandelen. Het Italiaanse bedrijf is bereid om, indien nodig, zijn keramische schuim te veranderen in een ander type materiaal voor een betere luchtzuivering door fotokatalyse. Het startende bedrijf is gespecialiseerd in luchtzuiverings- en luchtbeheersingssystemen. Ze hebben een nieuw product ontworpen dat zich in de pre-industrialisatiefase bevindt. Dit product is zeer innovatief en maakt gebruik van verschillende technologieën om de binnenlucht te zuiveren en te beheersen. Een van de componenten is een keramisch schuim
Fig 2. van boven naar beneden: drie metalen platen met respectievelijk 70 nm, 43 nm en 23 nm TiAlN op TiN. De platen zijn blootgesteld aan 25°C (links) tot 900°C (rechts). Boven de 500°C (stippellijn) begint de thermische sensor zichtbaar te reageren. Het beginpunt is instelbaar.
