2008

ABSTRACT

Nei motori aeronautici e nella parte calda delle turbine a gas i componenti vengono realizzati in leghe a base di nichel o cobalto che hanno buone proprietà meccanica ma scarsa resistenza all’ossidazione e alla corrosione a caldo. Per migliorare questa proprietà vengono applicati su queste leghe dei ricoprimenti chiamati barriere termiche (Thermal Barrier Coating -TBC). Questi ricoprimenti sono formati da un strato metallico detto bond coat (BC) depositato sul metallo base e da un rivestimento più esterno ceramico detto top coat (TC). Il BC è costituito da leghe tipo MCrAlY (dove M sta per Ni, Co o una loro combinazione) e può essere depositato mediante processi Thermal Spray quali Low Pressure Plasma Spray (LPPS) o Vacuum Plasma Spray (VPS), Air Plasma Spray (APS) o High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) con spessori tipici dell’ordine di 150 – 300 µm. Per la deposizione del TC si utilizzano in genere polveri di ossido di zirconio (zirconia) parzialmente stabilizzato con ossido di ittrio (YPSZ – Yttria Partially Stabilized Zirconia) depositate mediante Air Plasma Spray [1-2]. Lo stripping, ovvero la rimozione dei due strati che formano la barriera termica nel suo complesso è un aspetto fondamentale nella produzione dei ricoprimenti e soprattutto nel ricondizionamento dei componenti eserciti. Infatti nel caso della produzione di ricoprimenti su componenti nuovi, la possibilità di rimuovere il ricoprimento permette di riparare ad eventuali deviazioni avvenute durante il processo di deposizione. Ancora più importante è il ruolo dello stripping nella riparazione di componenti eserciti. Infatti la prima operazione da eseguire sulle pale dopo l’ispezione iniziale è la rimozione del ricoprimento esercito che deve avvenire mediante idonee procedure di stripping. La caratteristica principale della procedura di stripping deve essere quella di garantire la completa rimozione del rivestimento senza danneggiare il substrato. Lo stripping non deve causare corrosione o variazione della rugosità della superficie del substrato e deve garantire la minima variazione dimensionale della geometria del componente. Lo scopo del presente studio è l’analisi di alcune metodologie di rimozione dei rivestimenti barriera termica (bond coat e top coat), utilizzati a livello di ricerca e a livello industriale [3-5]. I metodi di stripping analizzati sono stati: rimozione mediante bagno acido, water jet stripping, immersione in sali fusi. Oltre all’applicazione nel settore della produzione di energia mediante turbine a gas lo stripping dei ricoprimenti superficiali ha un ruolo significativo in altri settori: per esempio la rimozione dei ricoprimenti thermal spray da componenti utilizzati nell’industria petrolchimica o dei ricoprimenti PVD e CVD depositati sia a fini funzionali, per esempio su utensili per aumentarne durata e caratteristiche superficiali, sia a fini decorativi.

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