Simulation of Thermoplastic Powder Cold Spraying

Abstract

The work is devoted to the deposition of composite powder materials by cold spray method. As a spraying material, a thermoplastic compound «WAY» for marking the roadway was used. An asphalt concrete was used as a substrate. As a result of experimental studies, the dependence of the deposition efficiency on the stagnation temperature of the working air in the ejector nozzle was obtained. The ANSYS Fluent package was used for evaluative modeling of the cold spraying process. Gas flow patterns were obtained in the computational domain without particles and taking into account the interaction of the flow with particles. The trajectory of the particles was calculated for various spraying parameters

Работа посвящена нанесению композиционных порошковых материалов методом холодного газодинамического напыления (ХГН). В качестве композитного материала использовался термопластичный состав для маркировки дорожного полотна ТЕРМОПЛАСТИК «WAY». В качестве материала подложки применяли дорожное полотно с асфальтобетонным покрытием. В результате экспериментальных исследований получена зависимость коэффициента напыления от температуры рабочего воздуха в эжекторном сопле. Для оценочного моделирования процесса ХГН использовался пакет ANSYS Fluent. Получены картины течения газа в расчетной области без частиц и с учетом взаимодействия потока с частицами. Рассчитана траектория частиц при различных параметрах напыления