GREENCOAT
GREEN nano-structured multifunctional protective COATings
Αντικείμενο του «ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ» έργου Πράσινες Νανο-Δομημένες Πολυ-Λειτουργικές Προστατευτικές Επικαλύψεις (GREEN nano-structured multifunctional protective COATings) GREENCOAT είναι η εισαγωγή καινοτόμων υλικών και διεργασιών εναπόθεσης για την ανάπτυξη επικαλύψεων που παρέχουν υψηλή προστασία από τη φθορά και τη διάβρωση, αλλά και πολυ-λειτουργικότητα (ελαφροβαρείς, υψηλή σκληρότητα, αυτό-λίπανση - μειωμένος συντελεστής τριβής, ενισχυμένες μηχανικές ιδιότητες, καλή θερμική συμπεριφορά), και ταυτόχρονα φιλικές προς το περιβάλλον, με πράσινο αποτύπωμα τόσο ως προς τα υλικά όσο και ως προς τις χρησιμοποιούμενες διεργασίες.
ΣΤΟΧΟΣ
Η φθορά και η διάβρωση των υλικών προκαλεί μεγάλες απώλειες του Ακαθάριστου Εγχώριου Προϊόντος (ΑΕΠ) στις ανεπτυγμένες χώρες. Οι προστατευτικές επικαλύψεις είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη λύση για την αντιμετώπιση του προβλήματος.
Για τον λόγο αυτό, η μηχανική των επιφανειών αποτελεί μια κρίσιμη τεχνολογία που στηρίζει σήμερα την ανταγωνιστικότητα της βιομηχανίας στην Ευρώπη. Σημαντικοί τομείς όπως η ενέργεια, η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία και η βιομηχανία εργαλείων, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις επιφανειακές κατεργασίες.
Εκτιμάται ότι σχεδόν το 80% όλων αυτών των βιομηχανιών εξαρτώνται από τις προστατευτικές επικαλύψεις.
Αν και τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διάφορες επιστρώσεις, δύο κυριαρχούν στον τομέα των προστατευτικών επικαλύψεων:
- Σκληρό Χρώμιο: Εδώ και δεκαετίες, η επίστρωση σκληρού χρωμίου είναι η πλέον διαδεδομένη μέθοδος επικάλυψης για την προστασία εξαρτημάτων που λειτουργούν σε περιβάλλοντα υψηλής φθοράς και διάβρωσης. Αυτό οφείλεται στην υψηλή σκληρότητα και στην αντιδιαβρωτική ιδιότητα της φυσικής ικανότητας του χρωμίου να αντιδρά με το οξυγόνο. Ωστόσο, οι εξαιρετικά αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις της διαδικασίας με σκληρό χρώμιο, που σχετίζονται με τη χρήση του καρκινογόνου εξασθενούς χρωμίου, οδήγησε σε σειρά οδηγιών και νομοθεσιών από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή σχετικά με τον περιορισμό της μεθόδου αυτής.
- Μεταλλοκεραμικές (cermet) Επικαλύψεις WC-Co: Οι επιστρώσεις αυτές χρησιμοποιούνται ευρέως για τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά μηχανικών εξαρτημάτων. Οι επικαλύψεις εφαρμόζονται κυρίως με θερμικό ψεκασμό. Όμως, πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι τα σωματίδια WC-Co είναι τοξικά με τρόπο που εξαρτάται από τη δόση και το χρόνο.
Η καινοτόμος τεχνολογία που αναπτύσσεται στο GREENCOAT βασίζεται στην ενσωμάτωση νανο-σωματιδίων στη γραμμή παραγωγής της ηλεκτρολυτικής εναπόθεσης ή του θερμικού ψεκασμού για ανάπτυξη προστατευτικών νανο-σύνθετων πολυ-λειτουργικών επικαλύψεων.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Η πράσινη λύση του GREENCOAT συνοδεύεται από σημαντικά οφέλη πέρα από την εξαιρετική απόδοση των επικαλύψεων. Συγκεκριμένα, οι νέες πράσινες διεργασίες μπορούν να υιοθετηθούν εύκολα από τις γραμμές εναπόθεσης χωρίς μεγάλη επένδυση σε υποδομές, συνδυάζουν την ευελιξία με τη μαζική παραγωγή, είναι φιλικές προς το περιβάλλον και μη επιβλαβείς για την υγεία, και έχουν χαμηλό κόστος εφαρμογής.
Επιπρόσθετα, αναπτύσσονται νέα νανο-σωματίδια για την παραγωγή συνθέτων επιστρώσεων με ανώτερες ιδιότητες σε σύγκριση με εκείνες του σκληρού χρωμίου ή με του WC-Co. Αυτά τα νέα νανο-σωματίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υπάρχουσες γραμμές παραγωγής μετά από κατάλληλες τροποποιήσεις.