پاشش سرد
پاشش سرد(به انگلیسی: )یک روش رسوب دهی پوشش است.پودرهای جامد(قطر 1تا50 میکرومتر) در یک جت گاز ماوراء صوت تا رسیدن سرعت به 1200 متر برثانیه،شتاب می گیرند.هنگام برخورد با بستر،ذرات دچار تغییر شکل پلاستیک شده و به سطح می چسبند.برای دستیابی به ضخامتی یکنواخت،نازل پاشش در امتداد بستر اسکن می شود.فلزات،پلیمرها،سرامیک ها،کامپوزیت ها و پودرهای نانو کریستالی را می توان با استفاده از فرایند پاشش سرد رسوب داد . انرژی جنبشی ذرات که از گسترش گاز تامین می شود،در حین اتصال به انرژی تغییر شکل پلاستیک تبدیل می شود.برخلاف روش های پاشش حرارتی() همچون پاشش پلاسما(plasma spraying)،پاشش قوس الکتریکی(arc spraying)،پاشش شعله (flame spraying) یا سوخت اکسیژنِ سرعت بالا،پودر ها حین فرایند پاشش ذوب نمی‌شوند.
پاشش سرد توسط دانشمندان روسی در دهه 1990 گسترش یافت.دانشمندان در حین آزماش فرسایش ذرات هدف،که در معرض جریان سرعت بالای دوفازی از پودر ریزقرار داشت،تشکیل سریع و تصادفی پوشش هارا مشاهده کردند. این روش پوشش دهی در دهه 1990 تجاری شد.
دونوع پاشش سرد موجود است.
پاشش سرد فشار بالا(HPCS) که در آن گاز موثر نیتروژن یا هلیوم در فشارهایی بالاتر از 1.5 مگا پاسکال  است.سرعت جریان بیش از 2 مترمکعب در دقیقه و قدرت گرمایش 1.8kw است.این روش برای پاشش پودرهای فلزی خالص با اندازه های 5 تا 50 میکرومتر استفاده می شود.
پاشش سرد کم فشار(LPCS) که در آن گاز موثر کلر با فشار 0.5 تا 1.0 مگا پاسکال است.سرعت جریان 2 مترمکعب در دقیقه و قدرت گرمایش 3 تا 5 کیلو وات است.این روش برای پاشش مخلوط مکانیکی پودرهای فلزی و سرامیکی مورد استفاده است.
گنجاندن یک جزء سرامیکی در مخلوط، با مصرف انرژی نسبتاً کم پوشش هایی با کیفیت بالا را فراهم می سازد. رایج ترین نظریه پیوند در پاشش سرد به ناپایداری برشی آدیاباتیک(ناپایداری باند لغزشی برشی آدیاباتیک ) نسبت داده می شود که در سطح مشترک بستر ذرات در یک سرعت معین یا فراتر به نام سرعت بحرانی اتفاق می افتد.هنگامی که ذره کروی شکل با سرعت بحرانی به یک لایه برخورد می کند،یک میدان فشار قوی از نقظه برخورد به درون ذره و بستر ، به صورت کروی انتشار می یابد.در نتیجه ی این میدان فشار،بار برشی ای تولید می شود که مواد را به صورت جانبی شتاب می دهد و باعث کرنش برشی متمرکز می شود.بارگذاری برشی در شرایط بحرانی منجر به ناپایداری برشی آدیاباتیک می شود که درآن نرم شدن حرارتی بر فشار کار(work strain) و سخت شدن نرخ کرنش(strain rate hardening) غالب است که منجر به جهش ناپیوسته دما و کرنش (strain) و شکست تنش های جریان می شود.این پدیده ناپایداری برشی آدیاباتیک منجر به جریان چسبناک (ناروان: ) مواد درجهت رو به بیرون جریان وبا دماهایی نزدیک به دمای ذوب می شود.این فوران مواد هم چنین پدیده ای شناخته شده در جوشکاری انفجاری مواد است. عوامل متعددی وجود دارد که می تواند بر کیفیت پوشش های پاشش سرد و کارایی رسوب اثر بگذارد. از جمله عوامل اصلی و اثرگذار: پارامترهای پاشش سرد با توجه به خصوصیات پوشش مورد نظر و ملاحظات اقتصادی انتخاب می شوند که می توان با در نظر گرفتن وابستگی میان پارامترهای فرایند و خصوصیات پوشش نهایی آن را انجام داد.بسته های نرم‌افزاری هم برای این هدف فراهم است. پاشش سرد مزایای بسیاری داردکه موجب پیشی گیری آن بر سایر فرایندها می شود.به عنوان یک فرایند سرد،خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اولیه ذرات حفظ می شود و حرارت دهی بستر حداقل است؛درنتیجه در کار سرد ریزساختار پوشش ها دچار ذوب و انجماد نمی‌شود.تبلور مجدد دینامیکی با دانه های تصفیه شده(refined grains)بین ذرات و ناحیه پیوند ذرات مشاهده شده است.به علاوه در این فناوری به دلیل آنکه مکانیزم چسبندگی کاملاً مکانیکی است،امکان پاشش مواد حساس به حرارت و ترکیبات مواد بسیار متفاوت فراهم است.  سایر مزایا: جت به دست آمده به خاطر اندازه کوچک نازل(10 تا15 میلی مترمربع) وفاصله کم استادن(25 میلی متر) یک باریکه ذره(particle beam) با چگالی بالاست که این منجر به تمرکز بالای جت و کنترل دقیق بر روی سطح رسوب می شود.در نهایت ایجاد تنش های فشاری این امکان را می دهد تا پوشش های یکنواخت از نظر تراکم و هم چین فوق العاده ضخیم(20 میکرومتر تا 50 میلی متر) داشته باشیم.
از سویی دیگر برخی مشکلات را می توان یافت.همانند اینکه پاشش مواد سخت و ترد دشوار است ، چرا که در این حالت ، چسبندگی مکانیکی از طریق تغییر شکل پلاستیک نمی‌تواند مؤثر باشد چنان که پیش تر از این برای ذرات شکل پذیر اثر گذار بود. سایر معایب: توانایی این فرایند در رسوب دهی موادی که حساس به دما و فاز هستند آن را فناوری ای برای فراهم سازی پوشش هایی قرار می دهد که با سایر فناوری های پاشش حرارتی ناممکن است.به طور کلی از پاشش سرد می توان برای تولید پوشش های متنوعی ازفلزات،آلیاژها و کامپوزیت های مبتنی برفلز استفاده کرد، از جمله آن دست ار مواد که دمای ذوبی بالا دارند(همانند تانتالوم،نیوبیوم،سوپرآلیاژها: , , ).این فرایند هم چنین برای رسوب موادی که به حضور اکسیژن بسیار حساس هستند و در دمای کمی بالارفته به راحتی اکسید می شوند(نتیجه ای که برای عملکرد این مواد آسیب زاست) ،ارزشمند است. از نمونه های پوشش های حساس به اکسیژن که معمولاً با پاشش سرد تولید می شوند می توان به آلومینیوم،تیتانیوم،کامپوزیت های کاربیدی(همانند کاربید تنگستن : ) و هم چنین پوشش های به دست آمده از آلیاژ های آمورف اشاره کرد.
پیشرفت های افزایشی در پاشش سرد مربوط به رسوب مواد سرامیکی روی فلزات است،می توان به طور قابل ملاحظه ای به اکسید تیتانیوم برای اثرات فوتوکاتالیستی،و استفاده از پاشش سرد در ساخت افزایشی( ) اشاره کرد. از پاشش سرد امروزه برای بازسازی قطعات ماشین در چند دقیقه استفاده می شود.ذرات فلزی(آلیاژ های نیکل) در ترکیبی از نیتروژن و گاز هلیوم حرکت می کنند و به تدریج بر روی بخش آسیب دیده قرار می گیرند تا سطح مورد نظر را دوباره ایجاد کنند.یک ربات حرکت گرد پاش(sprayer) را کنترل می کند.ارتش ایالات متحده از این فناوری برای بازسازی یک قطعه در بالگردهای بلک هاوک() استفاده می کند.جنرال الکتریک() این فناوری را برای کاربردهای غیر نظامی وفق می دهد.
ساخت افزایشی با استفاده از فناوری پاشش سرد می تواند با نرخ بالا قطعات و اجزا را با سرعت رسوب 45 کیلوگرم در ساعت (بسیار سریع تر از سایر روش های ساخت افزایشی)تولید کند.
برخلاف سایر روش های ساخت افزایشی همانند ذوب لیزری انتخابی( ) یا ساخت افزایشی پرتو الکترون( electron beam)، پاشش سرد مواد را ذوب نمی‌کند.این بدان معناست که فلزات دچار کژدیسی مربوط به حرارت نمی‌شوند و نیازی به ساخت قطعات در محیط خلا یا گاز بی اثر نیست که امکان ایجاد ساختار های بزرگتری را فراهم می کند. بزرگترین وسریع ترین چاپگر سه بعدی فلزی جهان دارای پوششی ساخته شده به حجم 9×3×1.5 متر است و از پاشش سرد دینامیکی( gas dynamic cold spray) استفاده می کند.
ساخت با فناوری پاشش سرد مزایایی از جمله توانایی ایجاد اشکال بدون محدودیت شکل و اندازه، نسبت خرید به پرواز کارآمدتر در مقایسه با ماشینکاری،و توانایی استفاده ازفلزات غیرمشابه برای ساخت قطعات فلزی ترکیبی( hybrid metal parts – materials) همانندآلیاژهای تیتانیوم،مس ، روی،فولاد ضد زنگ،آلومینیوم،نیکل ،حتی آلیاژهاست(hastelloy)و آلیاژ اینکونل( می توانند باهم پاشیده شوند.