Modelowanie naprężeń własnych generowanych w procesie termicznego nanoszenia powłok

Przedstawiono metodykę modelowania za pomocą metody elementów skończonych naprężeń własnych powstałych w czasie procesów termicznego nakładania powłok na podłoża. Modelowanie przeprowadzono dwuetapowo: etap pierwszy - dynamiczny - polegał na rozwiązaniu zagadnienia zderzenia pojedynczych cząstek materiału powłoki z podłożem, a etap drugi - statyczny - na termomechanicznej, nieliniowej analizie symulacji procesu poprzez tworzenie przyrastających podwarstw w czasie, aż do uzyskania powłoki o określonej grubości i schładzania całości. Obliczenia przeprowadzono dla kołowych próbek składających się z tytanowej powłoki (o trzech grubościach) naniesionej na podłoże ceramiczne Al2O3 metodą detonacyjną. Model obliczeniowy został zweryfikowany eksperymentalnie przez pomiary ugięcia próbki po jej schłodzeniu do temperatury pokojowej. Otrzymano dobrą zgodność wyników numerycznych ugięć układu powłoka - podłoże z doświadczalnymi.