如何表征热障涂层的圆柱形表面

汽车发动机制造商正在寻求减少排放和最大化效率，已经利用创新的方法和材料来减少发动机重量。欧洲杯足球竞彩

一种减轻重量的技术是用更轻的材料取代沉重的铸铁汽缸套(用于铝缸体)，这些材料具有热效率和耐磨。欧洲杯足球竞彩

图片来源:Zygo Corporation

热障涂层

许多制造商正在转向热障涂层(TBC)，而不是使用沉重的气缸衬垫。这是一种陶瓷或复合材料，作为喷雾喷涂在精心准备的铝制缸体内壁上，然后用严格的规格打磨成最终成品。

在整个准备和涂敷过程中，需要对多个表面进行精确测量——这是为了确保TBC按照设计执行。首先，缸体壁经历机械活化过程，以准备表面，使TBC将适当地粘附，并允许喷涂涂层正确完成。

在涂层过程中出现飞溅形貌，可能导致涂层的不一致，必须在最终完成之前和之后可靠地表征涂层。最后，喷涂后的珩磨步骤将涂层打磨得非常光滑，并创建一个特定的交叉图案，与喷涂涂层的纹理一起，确保了适当的润滑性。

计量要求

在工艺的每一步都需要一个通用的计量系统来测量气缸壁。它应该能够测量从非常光滑到非常粗糙的表面，包括在机械活化过程中刻入表面的沟槽。

ZYGO的三维光学表面轮廓仪非常适合这项任务，因为它们可以快速而精确地测量各种表面纹理和反射率。虽然一些制造商出售光学分析器，只有ZYGO光学分析器有一个独特的和差异化版本的相干扫描干涉(CSI)技术。

ZYGO CSI可以在所有放大条件下提供亚纳米级的精度，比其他商用技术更精确、更快地测量更大范围的表面。ZYGO光学剖面仪经过了现场验证，能够在生产环境中持续提供可重复和可靠的测量。

热障涂层工艺每一步的计量

机械活化

在工艺的机械活化步骤中，对圆柱体壁进行刻划，因为这决定了将应用的TBC的数量，刻划的深度和间距必须严格控制。

如果刻痕深度太浅，TBC可能会脱落，如果刻痕深度太深，珩磨过程可能会去除TBC的峰值，使其效果降低。ZYGO的CSI三维光学剖面仪可以快速、重复地测量250µm以上的结构。

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热喷涂应用程序

制造商必须评估TBC应用后孔隙是如何形成的。孔隙大小从50 μ m到50 μ m不等²至超过1毫米²，将有助于建立喷涂表面的润滑性保留。

ZYGO光学分析器可以测量这些磨光前的涂层，尽管它们通常具有低反射率和非常粗糙，得益于ZYGO CSI技术和先进的数据处理算法。

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喷涂后

喷涂后的抛光步骤使涂层表面非常光滑，并提供一个交叉的图案，这有助于给予表面适当的润滑性保留特性。

在这一步骤中，除了最终的孔隙率(孔隙密度、孔隙体积、孔隙大小随深度的变化)外，重要的是评估圆柱体的表面纹理，检查适当的交叉阴影深度和图案。

该信息的来源、审查和改编自Zygo公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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