12 sierpnia 2022

 

Inżynierowie armii amerykańskiej zastosowali technologię cold spray (gazodynamicznego natryskiwania na zimno) do odtworzenia pierwotnej geometrii zużytego jarzma działka M242 Bushmaster z wieży bojowego wozu piechoty M2 Bradley. Dzięki temu możliwe stało się ponowne wykorzystanie zużytych części, które inaczej zostałyby zezłomowane. Cena nowego jarzma tego typu szacuje się na ok. 25 tys. dolarów, a całkowity koszt naprawy opisaną metodą zamyka się w kwocie ok. 1 tys. dolarów.

m2 bradley
Fot. 1  Wieża BWP M2 Bradley z działem M242 Bushmaster kal. 25 mm. Jarzmo, w którym montowana jest lufa ulega stopniowemu zużyciu podczas prowadzenia ognia

W zastosowanej konfiguracji technologia gazodynamicznego natryskiwania na zimno wykorzystuje strumień gazu (np. gorącego azotu lub helu) pod ciśnieniem ok. 30 bar, do przyspieszenia w dyszy zbieżno-rozbieżnej cząstek sproszkowanego metalu, o wielkości rzędu ok. 20 μm, do prędkości naddźwiękowych (zwykle pomiędzy 500 a 800 m/s). Przyspieszone cząstki w strumieniu gazowym kierowane są na powierzchnię powlekanego elementu, o którą uderzają z siłą powodującą ich osadzenie. Podczas gdy strumień gazu osiąga temperatury w zakresie od 100 do 500 °C, zarówno cząstki metalicznego proszku, jak i metal na powierzchni powlekanego elementu zachowują stały stan skupienia, stąd też proces określany jest metodą natryskiwania na zimno. Zapobiega to powstawaniu naprężeń termicznych i ogranicza porowatość.

regeneracja przyrostowa cold spray
Fot. 2  Jarzmo działa M242 Bushmaster w procesie regeneracji metodą cold spray

Właściwości zregenerowanego elementu okazały się na tyle dobre, że oprócz naprawy zużytych jarzm, brana jest pod uwagę możliwość zastosowania metody cold spray do powlekania fabrycznie nowych elementów, w celu zwiększenia ich odporności na zużycie. Zdaniem specjalistów z CCDC ARL (U.S. Army Combat Capabilities Development Command Army Research Laboratory), metoda gazodynamicznego natryskiwania na zimno może pozwolić na wydłużenie resursu wielu podzespołów sprzętu wojskowego przy jednoczesnym odciążeniu łańcucha dostaw poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na nowe części zamienne i redukcję stanów magazynowych.

army.mil
arl.army.mil

 

artykuł pochodzi z wydania 9 (144) wrzesień 2019