Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

This agreement has been amended 1 time(s). The total amended value is $20000 and the end date of this agreements has been modified by 365 days)

Cet accord a été modifié 1 fois. La valeur totale des modifications est de 20 000 dollars. Cet accord a été modifié 1 fois La date de fin du présent accord a été changé de 365 jours.

Faisabilité de la production de pièces en Ti-6Al-4V de forme quasi parfaite par fabrication additive au moyen de systèmes miniaturisés de projection thermique d’oxycarburant à haute vitesse (HVOF), de pulvérisation à chaud et de projection thermique air-carburant à haute vitesse (HVAF)

This project aims to develop and demonstrate feasibility of emerging miniaturized combustion-based HVAF spray technology for high resolution deposition of Ti-6Al-4V with near bulk properties in terms of strength and elongation to failure. This technology can provide a step-change in the restoration of engine components in the aerospace and power generation sectors. A commercial miniature HVAF system will be used to create deposits from standard spherical powders and irregular powders. The effect of processing parameters will be investigated and optimized with the goal to attain as-sprayed porosities of 1% or lower at deposition efficiencies exceeding 30%. In flight particle diagnostic tools will be used to relate spray parameters to particle temperature and velocity and ultimately the resulting buildup, delineating suitable processing windows. In a first screening, micro hardness, anticipated for the as-spayed coatings to lay in the range of 200-400 HV, will be assessed. At conditions meeting basic criteria of porosity and hardness, 8-10 mm thick deposits will be produced. Ultimately, as-sprayed and post-treated coating characteristics will be compared.

Le projet a pour but le développement et la démonstration pratique d’une nouvelle technologie de projection thermique d’air-carburant à grande vitesse (HVAF) miniaturisée qui autorisera le dépôt de Ti-6Al-4V à haute résolution avec quasi maintien des propriétés originales de résistance et d’étirement avant fracture de l’alliage. La nouvelle technologie débouchera sur un changement graduel dans la réfection des pièces de moteur dans les secteurs de l’aéronautique et de la production d’électricité. Un système HVAF miniature commercial permettra le dépôt de poudres à particules sphériques ou irrégulières. Les effets des paramètres du traitement seront examinés puis optimisés en vue d’obtenir une porosité de 1 % ou moins à la pulvérisation, avec une efficacité supérieure à 30 % au moment du dépôt. On recourra à des outils qui caractérisent les particules en suspension afin de rapprocher les paramètres de projection de la température et de la vélocité des particules, donc du dépôt résultant, ce qui permettra de préciser une fenêtre convenable pour le traitement. Lors des essais initiaux, on évaluera la microdureté du revêtement après pulvérisation, qui devrait se situer entre 200 et 400 HV. Une fois qu’on aura atteint les conditions correspondant à la porosité et à la dureté de base recherchées, on produira des couches de huit à dix millimètres d’épaisseur. Enfin, on comparera les propriétés du revêtement après pulvérisation et conditionnement.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators.

À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».