熱遮断コーティング(TBC)は、通常イットリア安定化ジルコニア(YSZ)で作られており、アルミナイドやクロメートベースの層などの従来の金属コーティングよりも熱伝導率が大幅に低くなっています。TBCは表面温度を150〜300°C低下させ、Inconel 625、Ti-6Al-4V、またはTool Steel H13などの3Dプリント部品が1000°Cを超える環境でも安全に動作できるようにします。この断熱性により疲労寿命が向上し、熱変形を防止し、エンジンタービン、燃焼器、排気システムにおいて従来のコーティングよりも優れた性能を発揮します。
受動的な酸化層を形成する従来のコーティングとは異なり、TBCは酸素や腐食性ガスに対する物理的バリアとして機能します。これは、燃焼副生成物が材料劣化を加速させる航空宇宙、エネルギー、自動車システムにおいて重要です。超合金3Dプリンティングやチタン3Dプリンティングで製造された部品に適用された場合、TBCは従来の電気めっきやスプレー金属コーティングと比較して酸化速度を低下させ、保守間隔を延長します。
TBCは、熱サイクル中の膨張と収縮に対応するために、制御された微小亀裂と多孔質を備えて設計されています。この設計により、はく離や剥離(従来の硬質コーティングで一般的な破損モード)を防止します。ジェットエンジンやターボチャージャーにおける高頻度の熱サイクルに対して、TBCは接着性と断熱性の完全性を一貫して維持し、応力ミスマッチにより脆化または破損する従来のコーティングよりも優れた性能を発揮します。
TBCシステムには、金属ボンドコート(例:MCrAlY)とセラミックトップコートを組み合わせたものが多く、ボンドコートによる耐酸化性とセラミックによる断熱性という二重の保護を提供します。この層状構造は、単層の従来コーティングよりも優れた性能を発揮し、セラミック3Dプリンティングや粉末床溶融結合法で製造された部品と互換性があり、堅牢な熱表面を持つ複雑な部品設計を可能にします。
ニューウェイは、熱に敏感な部品の製造と保護のための完全なソリューションを提供します:
耐熱グレード材料プリンティング:
超合金3Dプリンティング:耐熱性を必要とするタービンおよび燃焼器部品向け。
チタン3Dプリンティング:酸化制御を必要とする構造用エンジンおよび排気部品向け。
炭素鋼3Dプリンティング:熱工具およびエンジンブラケット向け。
セラミック3Dプリンティング:内蔵された耐熱性および耐薬品性を必要とする部品向け。
表面保護と強化:
熱遮断コーティング(TBC):高効率断熱および酸化保護向け。
熱処理:コーティング前の母材特性を安定化。
ホットアイソスタティックプレス(HIP):内部気孔を除去し、長期的なコーティング接着性をサポート。