Fremgangsmåte for metallspraying: 4 trinn

Denne artikkelen kaster lys over de fire hovedtrinnene som er involvert i prosessen med metallspraying. Fremgangsmåten er: 1. Overflatebehandling 2. Metalliseringsmaterialer og deres utvelgelse 3. Valg av metalliserende prosesser 4. Belegningsegenskaper og evaluering.

Trinn # 1. Overflateforberedelse:

Fordi det sprøytede metallbelegget bare har en mekanisk binding med substratet, er fremstillingen av støtteflaten et viktig skritt i vellykket metallspraying. Overflater som skal sprøytes, må derfor være helt fri for fett, olje og andre forurensninger og rukket for å gi mekanisk bånd.

Således innebærer det å gi overflaten en slags grovhet eller uregelmessighet som det sprøyte metallet forventes å holde fast i. Fremgangsmåtene som anvendes for å oppnå den ønskede grovhet er maskinbearbeiding, bindingsbelegging og slibing av slipemiddel.

maskinering:

Overflater som skal bearbeides etter sprøyting, trenger et svært sterkt bindemiddel. Når et tungt belegg er påkrevd, er en rille eller en underskæring bearbeidet for å gi den nødvendige forankring til de sprøyte metalllagene. Disse underkuttene er laget i sylindriske og plane overflater som vist i Fie. 18.17.

Dovetailing gir positiv forankring, men ekstra kostnad skal pådras Fig. 18.18 viser skikkelige og ukorrekte typer svalehaler. For sprøytbelegg, en slitt del på aksling, bør kantene av det sprøyte metallet være positivt dovetailed spesielt når oppbyggingen er på enden av skaftet, som vist i figur 18.19.

Sporene er laget med et standard 3 mm avskjæringsverktøy ned til 1, 15 til 1, 25 mm bredde og avrundet på enden. Sporene er kuttet ca. 0, 65 mm dyp og 0, 40 mm fra hverandre. Holdkraften til en slik bakken blir sterkt forbedret ved å rulle ned ryggene med et knurlingsverktøy.

En raskere metode er å raskt kutte tråder på en dreiebenk på komponenter som aksling, pumpe stenger og ruller. Tråden skal gjøres med 12 til 16 tråder / cm med en maksimal tråddybde på ca 0, 2 mm. Kuttrådene rulles deretter ned med et roterende verktøy til de bare er delvis åpne. Denne fremgangsmåten for overflatebehandling er ganske tilfredsstillende for applikasjoner som ikke krever for høy bindingsstyrke.

Forberedelse av indre overflater:

Sprøytebelegg på ytre overflater som på aksler har fordelen at den krymper og kontrakterer på kjøling for å gi en gripende handling som en krympeformet mansjett. Imidlertid kan krympingsvirkningen av et belegg på en indre overflate forårsake at belegget trekker seg fra substratet ved avkjøling. For å overvinne denne vanskeligheten oppvarmes komponenten som skal sprøytes internt til 175 ° C like før sprøyting, slik at de spenninger som utvikles i belegget på grunn av kjøling, kan reduseres. Innsiden av en sylindrisk gjenstand er fremstilt med et kjedelig verktøy ved bruk av en ganske grov mate for å frembringe nødvendig mekanisk binding.

Fremstilling av flate overflater:

Bevegelsens tendens til å løfte den bort fra den flate overflaten på grunn av krympespenninger kan overvinnes enten ved sprøyting over kanten for å gi den en klemvirkning eller ved å kutte korte avsmalende slisser nær kanten, som vist i figur 18.19. De ytre hjørnene som skal belegges, skal ha en radius på minst 0-8 mm. Substratet kan også oppvarmes til 175 ° C for å redusere kjølespenningene.

Maskinering av substratet bør gjøres tørt, da olje av noe slag vil svekke bindestyrken. Overflaten bør ikke berøres manuelt før etter metallisering. Men hvis manuell håndtering er uunngåelig, skal komponenten pakkes i papir eller ren klut før den fjernes fra dreiebenken. Hvis noe olje eller fett blir avsatt på underlaget, må det fjernes ved dampavfetting eller andre kjemiske metoder før sprøytet på belegget.

Bond Coating:

Et tynt spraybelegg av nikkel-kromlegeringer, molybden eller eksotermisk reaktiv nikkelaluminid blir ofte påført på den ruede overflaten for å forbedre bindingsstyrken spesielt for keramisk spray med påfølgende belegg. Et slikt avsatt lag er referert til som bindingsbelegg.

Når det påføres, må de områder som ikke skal belegges, maskeres eller oljeres, men det må tas forsiktighet for å unngå at oljen strømmer inn i underkutt. For å eliminere en slik mulighet må flammen kjøres over det mistenkte området for å brenne av olje eller fuktighet.

Med unntak av kobber og kobberlegeringer bindes molybden godt sammen med de fleste metaller for applikasjon på opptil 400 ° C mens nikkelaluminid kan brukes ved temperaturer opp til 800 ° C. For aluminium, kobber og kobberlegeringer er en 9% aluminiumsbronselegering en meget pålitelig binding; det kan også brukes til stålunderlag.

Hvor bindingsbelegg skal påføres, blir underbåren dypere for å tillate tykkelsen av bindingsbelegget, som kan være 50 til 125 mikrometer.

Sliping av slipemiddel:

Hvis et belegg sprayes på et underlag uten underkutting, krever overflaten fortsatt rukking selv om det brukes en bindingsbelegg. Dette gjøres vanligvis ved slitasje ved bruk av rent, skarpt, knust stålkorn eller aluminiumoksid for sprengning mot overflaten av trykkluft for å gi gjenvinningsvinkler for mekanisk binding. Når overflatenes hardhet av substratet er mindre enn Rc 30, kan det bli gritblastet med knust vinkelkjølt jernkorn.

Termisk sprøyting bør følge overflateberedningen så snart som mulig for å oppnå de beste resultatene.

Maskering:

Områder som ikke må sprøytes over, kan beskyttes ved å maskere dem med tape eller stoppekjemikalier som kan males eller sprøytes på underlaget for å forhindre belegningsadhesjon. Disse båndene og stopp-belegget kan fjernes etter metallspraying ved peeling av eller stålbørsting.

Hull, nøkkel eller spor i arbeidsstykket som ikke skal belegges, er plugget med tre eller grafitt under grusblåsing. Grafitt kan ikke bare motstå høye temperaturer, men er også lett å maskinere eller skjære med en kniv i ønsket plug-form. Pluggplaten blir skyllet med høyden på det ferdige belegget; Hvis masken stiger over underlagsflaten, vil den kaste en ubelagt skygge hvis sprøytepistolen ikke holdes vinkelrett på overflaten.

Trinn # 2. Metalliseringsmaterialer og deres valg:

Nesten ethvert materiale kan deponeres på nesten hvilket som helst underlag, men materialene som vanligvis brukes til termisk sprøyting, inkluderer aluminium, messing, babbit (tinnbase-legering også kjent som hvitt metall), bronse, kadmium, kobber, jern, bly, monel (63 % Ni + 33% Cu + 1% Mn), nichrom, nikkel, stål, rustfritt stål, tinn, sink, keramikk, kompositter, etc. Selv om molybden og wolfram brukes noen ganger til sprøyting.

Metalliseringsmaterialer velges ut fra deres egenskaper som hardhet, styrke, slitekvalitet, krympe og korrosjonsmotstand, etc.

Lysbelegg på opptil 1-5 mm tykkelse brukes lett og gir ingen spesielle problemer, men materialer for tunge belegg opptil 3 mm eller mer bør ha lavkrympegenskaper.

Keramiske belegg bestående av aluminiumoksid, zirkoniumoksid, zirkoniumsilikat, kromoksyd og magnesium-aluminat påføres i stang eller pulverform. Deres moltpunkt varierer mellom 1650 ° C og 2500 ° C. Disse belegg er ekstremt harde og erosjonsbestandige.

Komposittbelegg av keramikk og plastimpregnering kan kombineres med metallbelegg for å oppnå egenskaper som ikke er mulige med metallbelegg alene. For eksempel benyttes laminære belegg dannet ved avsetninger av alternative lag av sprøytet metall og keramiske materialer, med gode resultater i rakettblåseskjermingskonstruksjoner. Keramikk og metallspray kan blandes i kontinuerlig varierende proporsjoner for å oppnå gradering fra alt metall til alt keramikk, for å bygge det som er kjent som gradert konstruksjon.

Aluminiumoksidbelegg er svært harde og erosjonsbestandige selv ved høye temperaturer. Slike belegg har gode isolerende egenskaper og er økonomiske.

Zirkoniumoxid har høyere smeltepunkt enn aluminiumoksid, og dets belegg gir god motstand mot termiske og mekaniske støt. Det brukes til å belegge rakettkomponenter for å beskytte dem mot varme, høyhastighets, korrosive gasser. Det brukes også til å forlenge levetiden til glødemiddel og normaliserende ruller i stålverk og ovnsrør.

Trinn # 3. Valg av metalliserende prosesser:

Det finnes flere prosesser som brukes til metallspraying, og de kan grupperes under fire overskrifter:

(i) Flammesprøyting,

(ii) Sprøyting av elektrisk lysbue,

(iii) Plasmasprøyting,

(iv) Detonasjons Gun Coating, og

(v) Forbrenningstrålesprøyting.

(i) Flammesprøyting :

Flammesprøyting er en termisk sprøyteprosess som vanligvis bruker oksy-acetylenflamme til å smelte beleggmaterialet mens trykkluft vanligvis brukes til forstøvning og fremdrift av materialet til arbeidsstykket. Det er tre variasjoner av prosessen, avhengig av formen av belegningsmaterialet der den benyttes, for eksempel tråd, pulver og stang.

en. Wire Flame Spraying:

Fig. 18.20 viser de essensielle egenskapene ved trådflammesprøyting, mens Fig. 18.21 viser skjematisk hele oppsettet for et slikt system. Prosessen krever en sprøytepistol, acetylen, oksygen og trykkluftforsyning og arrangement for ledningsforsyning, vanligvis fra en spole. Sprøytepistolen består hovedsakelig av en luftturbinedrevet trådmating og oksy-acetylenflamme for smelting av ledningen.

Trådfôringen er gjort ved hjelp av riflede ruller drevet gjennom reduksjonsgir med en høyhastighets luftturbin. Disse våpenene er noe store og tunge, men selv da blir de ofte håndholdt for enkel manipulering; nylig har roboter vært effektivt ansatt for pistol og arbeidsmanipulering.

Sprøytepistolen holdes 10 til 30 cm fra substratet som skal belegges, og det produserer rundt eller elliptisk mønster med en diameter på ca. 7-5 til 10 cm. Sporet av pistolen er vanligvis 9 til 15 overflate m / min. Den komprimerte luften filtreres for å fjerne olje og fuktighet og leveres vanligvis med en hastighet på 850 lit / min.

Det er ingen grense på beleggtykkelse og innskudd så tykke som 6 mm har blitt gjort, men en vanlig tykkelse for trådsprayinnsats er 0-75 til 1-25 mm for slitasjeanvendelser og ombygging mens korrosjonspåføringer kan være så tynne som 25 mikroner (0, 025 mm). Avsetningshastighetene for spray er avhengig av forbruksmateriell og utstyr som brukes, og disse kan være så høye som 95 m ² / t for en beleggtykkelse på 25 mikrometer.

Ved beregning av den nødvendige tykkelsen på sprøytet belegget må ca. 20% ekstra tillates for belegning av krymping og i tillegg tillate ytterligere 0, 25 mm per side for overflatebehandling hvis det er nødvendig. Når tykke belegg påføres, blir arbeidsstykket forvarmet til ca. 200-260 ° C for å forhindre sprekking av den mekaniske bånd.

Mange materialer er tilgjengelige i trådform, men de vanlige sprøytede materialene er sink, aluminium, maskinbearbeidende stål, harde stål, rustfritt stål, bronse og molybden. Aluminium og sink brukes primært til korrosjonsbeskyttelse av store komponenter laget av karbonstål, for eksempel tanker, skipsskrog og broer mens rustfritt stål brukes til samme formål for mer sofistikerte arbeidsplasser. Myke stål brukes til å gjenopprette dimensjoner for slitasjeprogrammer, mens harde stål brukes til tilsvarende formål for strengere bruksforhold. de blir vanligvis ferdig med sliping.

Wire spray belegg har betydelig porøsitet og deres bindestyrke er dårligere enn plasma og andre høy-energispray prosesser. Derfor er denne prosessen ikke brukt til svært kritiske applikasjoner.

b. Pulverflammesprøyting:

Pulverflammesprøyting kan gjøres med oksy-acetylen lommelykt av egnet konstruksjon som tillater innføring av sifonvirkning, som vist i figur 18.22. Vanligvis brukes ikke trykkluft til å atomisere og fremdrive det smeltede materialet, derfor er avsetningshastighetene lave. Porøsiteten er enda større enn den for trådsprayprosessen og bindestyrken kan også være lavere enn den for trådspraydeposisjonen; men slike fakler kan spraye mye bredere mangfold av materialer. Tilgjengelige forbruksvarer inkluderer legeringer av høy legering, rustfritt stål, koboltbaserte legeringer, karbider og bindemiddelbeleggmaterialer.

Fig. 18.22 Prosessoppsett for pulverflammesprøyting

c. Rod Flame Spraying:

Flammetemperaturen i konvensjonell oksy-acetylen-fakkel er vanligvis ca. 2.760 ° C og har således ikke nok varme til å fremstille et godt keramisk belegg spesielt for materialer som zirkoniumoksid som krever temperatur på ca. 2760 ° C. En oksygenbrennbar gasslampe designet for å spraye keramikk, vist i figur 18.23, benytter solid stang av keramiske forbruksvarer med luft for å hjelpe til med forstøvning.

Fig. 18.23 Et oppsett for stangflammesprøyteprosess

Stangforbruksvarer er tilgjengelige for aluminiumoksyd, kromoksyd, zirkoniumoxid og keramiske blandinger. De forstøvede forbruksdråpene påstås å oppnå en slaghastighet på 2-8 m / sek. Denne prosessen brukes kun til sprøyting av keramikk, og den fyller gapet mellom trådprosessen og pulversprayprosessen fordi forbruksmaterialer ikke er tilgjengelige for mange av metallerene for de tidligere og keramiske belegg som er oppnådd av sistnevnte, er lakkfrie for å gi god service.

(ii) Sprøyting av elektrisk bue:

Arc spraying prosess bruker en elektrisk lysbue mellom to forbrukselektroder av overflatematerialet som varmekilde. Komprimert gass, vanligvis luft, atomiserer og prosjekterer det smeltede materialet til overflaten av arbeidsstykket. Fig. 18.24 viser de viktigste komponentene til prosessutstyret.

Fig. 18.24 lysbueprosessprosess

De to forbrukselektrodene blir matet av en trådmater for å bringe dem sammen i en vinkel på ca. 30 ° og for å opprettholde en bue mellom dem. Buen er selvantennende når ledningene er avansert til skjæringspunktet.

Strømkilden som brukes til lysbueprosessering er en DC-spenningssveisemodul. En ledning er positiv og den andre negative. På grunn av differensialsmelting av de to leddene, varierer dråpene fra de to elektrodene betydelig i størrelse. Generelt varierer sveisestrømmen fra 300 til 500 ampere med spenningen mellom 25 og 35 volt. For spesielle formål har det vært brukt så mye som 3000 ampere.

Ledninger med en diameter på 1, 5 til 3, 2 mm kan brukes, selv om ledninger med diameter 1, 6 mm og 2, 4 mm er mer populære. Mengden av metall som avsettes, avhenger av det nåværende nivå og materialet sprøytes og kan variere fra 7 til 45 kg pr. Time. Kvadratiske ledninger brukes noen ganger til å øke avsetningsraten. Avsetningshastighetene er 3 til 5 ganger høyere enn for flammesprøyting.

Tørk trykkluft ved et trykk på 55 N / cm2 og en strømningshastighet på 850 til 2250 liter pr. Minutt brukes til forstøvning og projisering av metallet på substratet. Deponeringen kan inneholde betydelig porøsitet og oksidinneslutning fra oksidasjon av forbruks-atomisaljonsluften.

Bindingsstyrken til belegget er bedre enn det som oppnås ved flammesprøyting. Nesten ethvert metall som kan trekkes i ledning med liten diameter kan sprayes, for eksempel kan aluminium, babbit, messing, bronse, kobber, molybden, monel, nikkel, rustfritt stål, karbonstål, tinn og sink alle sprayes. På grunn av de høye avsetningshastighetene, er denne prosessen svært vanlig brukt til sprøyting av myke metaller, for korrosjonsbestandighet og store strukturer som broer sprøytes med aluminium og sink for beskyttelse mot effekten av atmosfæriske gasser.

(iii) Plasma Arc Spraying:

Plasma sprøyteprosessen bruker en ikke-overført lysbue som en kilde til smelting og projiserer det forstøvede metallet på substratoverflaten. Den bruker plasmabueen som er helt innenfor plasmaspraypistolen. Plasmaet kan ha en temperatur på over 2800 ° C; Materialet som skal sprøytes innføres i pulverform i plasmastrømmen, som vist i figur 18.25.

Partikkelstørrelsen på pulveret er vanligvis 30 til 100 mikron, som måles av en girpumpe. Fordi plasmatemperaturene er ekstremt høye, kan denne prosessen brukes til å deponere ildfaste belegg som ikke kan påføres ved flamme- eller lysbue-prosess, for eksempel kan det påføre selv glassbelegg.

Parametrene som påvirker belegningskvaliteten inkluderer dys-til-arbeidsavstand, partikkelstørrelse og type, poenginnledning, lysestrøm og spenning, type plasmagass og partikkelbærergass.

Strømforsyning som kreves for plasmasprøyting er basert på konstant strømutgang ved 100% driftssyklus. Plasma faklene er vurdert til 40 til 100 KW, med likestrøm på 100 til 1100 ampere ved 40 til 100 volt. Argon og helium er plasmagassene som oftest brukes om nitrogen, og hydrogen brukes noen ganger for lavere kostnader.

Substratet holdes vanligvis ved under 150 ° C og det belegges med pulverhastigheter på 120 til 300 m / sek, hvilket resulterer i høy belegningsdensiteter på 85 til 95% og en bindingsstyrke på opptil 6900 KPa. Porøsiteten i avsetninger kan påvirke beleggingsevnen for å beskytte overflater mot korrosjon. Tetning av porøsitet kan imidlertid gjøres ved trykkimpregnering av epoksy og fluorkarboner.

Plasmasprøyting kan brukes til å spraye metaller, keramikk (oksider og karbider), kermeter og kompositter, som angitt i tabell 18.1 .:

Metaller varierer fra myke metaller som aluminium og sink for korrosjonsbestandig bruk til koboltbasert hardfacing materiale for slitesterk applikasjoner.

De mest populære karamellbeleggene er aluminiumoksid og kromoksyd eller blandinger av krom og silika. Disse brukes hovedsakelig for slitesterkt bruk. Keramikk som yttrium-stabilisert zirkoniumoksyd, magnesiumzirkonat og kalciumstabilisert zirkoniumoksyd brukes til termiske barrierebelegg på motorkomponenter og lignende. Aluminiumoksid og magnesia / alumina brukes ofte til elektrisk isolasjonsapplikasjoner.

De mest populære cermetforbruket til plasmasprøyting er wolframkarbid / kobolt for slitesterkt bruk.

De sammensatte forbruksmateriellene som metall / grafittpulver og metall / molybdendisulfidpulver blir generelt brukt til spesielle anvendelser.

Plasmasprøyting er så omfattende brukt i kritiske komponenter at det er en betydelig database tilgjengelig på egenskapene til mange forekomster.

Vakuumplasma-sprøyting er en variant av prosessen der arbeidsstykket og plasmafakkelen begge er innelukket i et vakuumkammer med et trykk på 50 torr. Fordelene er høyere bindingsstyrke og utmerket dimensjonskontroll på beleggtykkelsen.

Den største ulempen ved plasmasprøytning sammenlignet med andre termiske sprøyteprosesser er kostnaden for utstyret og det er den dyreste av prosessene som kan kjøpes. Utstyret er også komplisert og omfangsrikt.

Til tross for disse ulempene er plasma-sprøyteprosessen arbeidshormen for termiske sprøyteprosesser på grunn av det mangfoldige metaller som kan avsettes, lav porøsitet, høy bindingsstyrke og høye avsetningshastigheter oppnådd med denne prosessen.

(iv) Detonasjonspistolbelegg :

Detonasjons- eller d-gun-prosessen er en proprietær prosess av Linde Air Products Company som involverer detonasjonen av oksygen og acetylenblanding for å smelte og snu beleggmaterialet på substratoverflaten. Selv om prosessen ble utviklet rundt 1960, er den fortsatt proprietær på grunn av mange detaljer involvert i å produsere de riktige parametrene for å oppnå vellykkede beleggingsapplikasjoner.

Fig. 18.26 viser grunnelementene til en d-pistol bestående av en lang (noen meter) tønne med en innvendig diameter på 25 mm. Pulver med 60 mikron partikkelstørrelse blir matet inn i pistolen ved lavt trykk, og deretter blir oksy-acetylengassblandingen introdusert i forbrenningskammeret og detonert ved hjelp av en tennplugg.

Detonasjonstemperaturen er ca. 3900 ° C som er tilstrekkelig til å smelte de fleste materialer. Detonasjonen gir en partikkelhastighet på ca. 7300 m / sek. Detonasjoner gjentas 4 til 8 ganger / sek., Og nitrogengass brukes til å skylle ut forbrenningsproduktene etter hver detonasjon, og sprøyter med flytende karbondioksid brukes til å avkjøle arbeidsstykket under sprøyting for å unngå metallurgiske forandringer og krigsføring. Hver detonasjon gir en beleggtykkelse på noen mikron. Det typiske intervallet for koelingstjell er 75 til 125 mikrometer med overflatenes grovhet av som avsatt belegning i området 3 til 6 mikrometer rms og et porøsitetsområde på så lavt som 0-25 til 1 prosent.

En stor ulempe ved prosessen er at den gir betydelig støy, derfor installeres den i et lydisolert rom med 45 cm tykke betongvegger. Operatøren driver pistolen fra utsiden av rommet og medfører betydelig mekanisering.

Nesten ethvert materiale kan sprøytes av d-gun, men denne prosessen er mest brukt for å sprøyte de høyteknologiske belegg, karbider, keramikk og komplekse kompositter. Bondstyrke så høy som 70 MPa kan oppnås og belegget som er oppnådd blir betraktet som de viktigste termiske spraybelegg.

Materialene som vanligvis sprøytes med d-pistol inkluderer alumina, alumina-titania, kromkarbid, wolframkarbid med koboltbindemiddel; wolframkarbid-wolfram-kromkarbidblanding med nikkel-kromlegeringsbindemiddel. Disse er primært slitesterke belegg for høytemperatur service. Spesifikke anvendelser inkluderer d-pistolbelagte plugg og ringmålere, kuttekanter som er utsatt for intens slitasje, for eksempel skivekniver for gummi- og plast- eller rørformede øvelser for kutting av akustiske fliser og papir.

(v) Forbrenningstrådsprøyting:

Denne termiske sprøyteprosessen som ble introdusert til industrien i1981, er ment å være konkurransedyktig med d-gun prosessen i kvalitet og er kjent av varenavnet Jet-Kote. Det har fordelen at utstyret til det kan kjøpes mens d-pistol utstyr ikke er solgt og sprøyting kan gjøres på et av de 20 ulike sentrene, av Linde Air Products-selskap, som har utstyret.

I brennstoffsprayingsbrenneren, vist skjematisk i figur 18.27, blir oksygen og en brennstoffgass som hydrogen, propylen eller andre hydrokarbongasser antennet av en pilotflamme i brennkammeret i brenneren som ligger i vinkel mot brenneren. Materialet som skal sprøytes blir innført i sentrum av stråleflaten fra en pulvermatrer ved anvendelse av en bærer gass som er kompatibel med oksygenbrennstoffgassblandingen.

Trykket fra forbrenningsgassen varierer mellom 400 og 600 KPa, og flammetemperaturen ved pulverinnledningspunktet er ca. 3000 ° C. Forbrenningsgassstrålen kan ha en maksimal hastighet på ca. 1400 m / sek (ca. 4 mach), som er raskere enn d-pistolen. Bindingsstyrken til belegget er en funksjon av partikkelhastighet og temperatur og er vanligvis over 70 MPa. Innstillingsdensiteter er 90% eller høyere enn teoretisk tetthet, med et sprøytemønster på omtrent 25 mm i diameter. Materialet kan deponeres med en hastighet på ca. 4, 5 kg per time.

Ved strålesprøyting er wolframkarbid / koboltcermet det mest populære forbruksmaterialet for slitasjeanvendelser, og prosessen har blitt brukt med hell for koboltbasert hardfacing, keramikk, rustfritt stål og andre korrosjonsbestandige materialer.

Hovedfordelen ved prosessen er at utstyret kan kjøpes til en lavere kostnad enn for plasma-sprayutstyr. Dens store begrensninger er mangelen på anvendelige forbruksvarer, sikkerhetskrav for å begrense en rakett-type forbrenningsreaksjon i brenneren, og gasskostnadene er høye på grunn av høyt trykk og høy strømningshastighet på opptil 28 m3 / time for oksygen.

Trinn # 4. Coating Egenskaper og Evaluering:

De fysiske og mekaniske egenskapene til en sprøyteinnsats varierer vanligvis sterkt fra de av det opprinnelige materialet fordi den avsatte strukturen er lamellar og ikke-homogen. Belegg må derfor inspiseres for sprekker, pinholer, blister og hulrom. Fordi sprayede belegg er porøse, må de skaleres av passende tetningsmidler hvis de brukes til korrosjonsbestandige applikasjoner. Da disse beleggene holder seg fast ved en mekanisk binding, bør de ikke brukes i driftsforhold som opplever støt og batterier.

Beleggets tykkelse bestemmes av servicekrav og kostnader. Total tykkelse på sprøytede belegg på aksler bestemmes av maksimal slitasje, minimum beleggtykkelse som må sprøytes, og etterbehandlingstillegg. Minimum beleggtykkelse avhenger av akseldiameteren som angitt i tabell 18.2.

Variasjoner i tykkelsen på et innskudd avhenger av typen overflatebehandling og den totale variasjonen for rutinemessig produksjonsspraying med montert utstyr er 0 05 mm for trådspraying.

Krymping av sprayede belegg må også nøye vurderes fordi det påvirker tykkelsen på det endelige innskuddet. Stress kan forårsake revner av tykke metallbelegg med høy krympingsverdi som det er tilfellet med austenitisk rustfritt stål (ASS) belegg.

Dette bestemte problemet kan imidlertid løses ved først å sprøyte martensitisk rustfritt stål (MSS) på substratet og deretter sprøyte ass over det for å få ønsket tykkelse. MSS-sprayen gir en sterk binding med karbonstrålesubstrat, har en god styrke i sprøytet tilstand, og gir en utmerket overflate for ASS-belegg.

Visse sprøytebelegg blir gitt en ekstra behandling for å skape mer effektiv fusjon med substratet. Fusjon av sprøytede avsetninger oppnås ved gradvis og jevn oppvarming til en fusjonstemperatur på 1000 til 1300 ° C avhengig av metalliseringsmaterialet.

Ulike fremgangsmåter anvendt for fusjonsbehandling inkluderer oksygenbrenselgassbrenneren, en ovn eller ved induksjonsoppvarming, vanligvis med nøytral eller reduserende atmosfære for å unngå oksidasjon av både innskudd og substrat før fusjonstemperaturen oppnås. Nøyaktig temperaturkontroll er nødvendig for å oppnå et kvalitetsfusjonert belegg.

Applikasjoner:

Metallsprøyting var i utgangspunktet beregnet for å bygge opp overflater som hadde blitt slitt, uthulet, feiljustert eller feilaktig bearbeidet; men nå er applikasjonsdekselet varierte felt, inkludert korrosjon og oksidasjonsbeskyttelse, maskinelementer, industri, støperi, fly og missiler.

En ganske spektakulær bruk av metallsprøyting er belegget av lær, keramikk, tre og klutelementer, uten å ødelegge støttematerialet.

Aluminium, sink og rustfritt stål sprøytes for å beskytte overflater mot oksidasjon og korrosjonsbestandighet. Hårde legeringsavsetninger brukes ofte på maskinkomponenter som pumpehuller, pumpe stenger, hydrauliske ramper, pakningsdeler av dampturbinaksler og ventiler.

Flerlagsavsetninger av forskjellige materialer brukes til oksidasjonsbeskyttelse for cyanidpotter, ovnovndeler, glødelåser og ovntransportører.

Zirkonium- og alumina-keramikk brukes noen ganger for å gi slike barriere lag.

Konturer av dyre mønstre og matchplater kan endres ved spraybelegg etterfulgt av passende etterbehandling. Defekte støpegods kan også reddes ved sprøyting.

I den elektriske industrien brukes metallsprayforekomster til å gi 50 til 100% høyere motstand enn det samme materialet i støpte eller smitteformer. Slike anvendelser inkluderer sprøyting av kobber på elektriske kontakter, karbonbørster og glass i bilsikringer, samt sølv på kobberkontakter. Keramiske sprøyteavsetninger brukes i elektrisk industri for isolatorer. Magnetisk skjerming av elektriske komponenter kan gjøres med forekomster av sink anvendt på elektroniske tilfeller og chasis. Kondensatorplater kan fremstilles ved å sprøyte aluminium på begge sider av kluttebånd.

I fly og missiler brukes prosessen til lufttetninger og slitebestandige overflater for å forhindre fretting og galling ved forhøyede temperaturer.