Metal Püskürtme İşlemi: 4 Adım

Bu makale metal püskürtme işleminde yer alan dört ana basamağa ışık tutmaktadır. Adımlar: 1. Yüzey Hazırlama 2. Metalleştirme Malzemeleri ve Seçimi 3. Metalleştirme İşlemlerinin Seçimi 4. Kaplama Karakteristikleri ve Değerlendirilmesi.

Adım # 1. Yüzey Hazırlama:

Püskürtülen metal kaplama, substrat ile sadece mekanik bir bağa sahip olduğu için, destekleyici yüzeyin hazırlanması, başarılı metal püskürtme işleminde hayati bir adımdır. Bu nedenle, püskürtülecek yüzeyler kesinlikle yağ, yağ ve diğer kirleticilerden arındırılmış ve mekanik bağ sağlamak için pürüzlendirilmiş olmalıdır.

Bu nedenle, yüzeye, püskürtülmüş metalin sert bir şekilde yapışması beklenen bir pürüzlülük veya düzensizlik vermeyi içerir. İstenen pürüzlülüğü elde etmek için kullanılan yöntemler işleme, bağ kaplama ve aşındırıcı püskürtmedir.

talaşlı:

Püskürtmeden sonra işlenecek yüzeyler son derece güçlü bir bağ gerektirir. Ağır bir kaplama gerektiğinde, püskürtme metal tabakalarına gerekli ankrajı sağlamak için bir oluk veya alt kesim yapılır. Bu alt kesimler Fie'de gösterildiği gibi silindirik ve düzlemsel yüzeylerde yapılır. 18.17.

Kırlangıç ​​kuyruğu pozitif ankraj sağlar, ancak ilave ücrete tabidir. Şekil 18.18, uygun ve uygun olmayan kırlangıç ​​kuyruğu tipleri gösterir. Şaft üzerine aşınmış bir bölümün spreyle kaplanması için, püskürtülmüş metalin kenarları, özellikle Şekil 18.19'da gösterildiği gibi, birikme milin ucundayken pozitif olarak kırılmalıdır.

Oluklar standart 3 mm kesme aleti ile 1.15 ila 1.25 mm genişliğe kadar topraklanmış ve ucunda yuvarlanmıştır. Oluklar yaklaşık 0, 65 mm derinlikte ve 0, 40 mm aralıklarla kesilir. Bu tür bir zemin yüzeyinin tutma gücü, sırtların bir tırtıl aracı ile yuvarlanmasıyla büyük ölçüde arttırılmaktadır.

Daha hızlı bir yöntem, şaftlama, pompa çubukları ve rulolar gibi bileşenler üzerindeki tornadaki kaba dişleri hızlı bir şekilde kesmektir. Diş açma, maksimum diş derinliği yaklaşık 0, 2 mm olacak şekilde 12 ila 16 diş / cm ile yapılmalıdır. Kesilen dişler daha sonra sadece kısmen açılıncaya kadar döner bir aletle yuvarlanır. Bu yüzey hazırlama yöntemi, çok yüksek bir bağ mukavemeti gerektirmeyen uygulamalar için oldukça tatmin edicidir.

İç Yüzeylerin Hazırlanması:

Şaftlardaki gibi dış yüzeylerdeki sprey kaplama, büzüşmeli bir manşon gibi bir kavrama hareketi sağlamak için büzülüp büzülme avantajına sahiptir. Bununla birlikte, bir kaplamanın iç yüzeydeki büzülme etkisi, kaplamanın soğutmada alt tabakadan ayrılmasına neden olabilir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için, içten püskürtülecek olan bileşen, püskürtmeden hemen önce 175 ° C'ye ısıtılır, böylece kaplamada soğuma nedeniyle oluşan gerilmeler azaltılabilir. Silindirik bir cismin içi, gerekli mekanik bağın üretilmesi için oldukça kaba bir besleme kullanılarak bir delme aletiyle hazırlanır.

Düz Yüzeylerin Hazırlanması:

Kaplamanın büzülme gerilmeleri nedeniyle düz yüzeyden uzağa kaldırma eğilimi, bir kenetleme hareketi yapmak için kenarın üzerine püskürtülerek veya Şekil 18.19'da gösterildiği gibi kenarın yakınında kısa konik yarıkların kesilmesiyle aşılabilir. Kaplanacak olan dış köşelerin yarıçapı en az 0-8 mm olmalıdır. Substrat ayrıca, soğutma gerilmelerini azaltmak için 175 ° C'ye ısıtılabilir.

Substratın işlenmesi, herhangi bir tür yağın bağlanma mukavemetini azaltacağı için kuru yapılmalıdır. Metalleştirme sonrasına kadar yüzeye elle dokunulmamalıdır. Bununla birlikte, manuel kullanım kaçınılmazsa, bileşen tornadan çıkarılmadan önce kağıda veya temiz bir beze sarılmalıdır. Substrat yüzeyinde yağ veya yağ birikmişse, üzerine kaplama yapılmadan önce buharla yağ giderme veya başka kimyasal yöntemlerle giderilmesi gerekir.

Bond Kaplama:

İnce bir nikel-krom alaşımları, molibden veya ekzotermal olarak reaktif nikel alüminid sprey kaplama, özellikle sonraki kaplamalara sahip seramik sprey için yapışma kuvvetini arttırmak için pürüzlü yüzeye uygulanır. Bu tür biriktirilmiş bir katman, bağ kaplama olarak adlandırılır.

Uygulandığında, kaplanmayacak alanlar maskelenmeli ya da yağlanmalı, ancak yağın alt kesiklere akmaması için özen gösterilmelidir. Bu tür bir olasılığı ortadan kaldırmak için, alev yağ veya nemi yakmak için şüpheli alanın üzerinde çalıştırılmalıdır.

Bakır ve bakır alaşımları dışında, molibden 400 ° C'ye kadar olan servis uygulamaları için çoğu metal ile iyi bağlanır, nikel alüminid ise 800 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda kullanılabilir. Alüminyum, bakır ve bakır alaşımları için% 9'luk bir alüminyum bronz alaşımı çok güvenilir bir bağdır; Çelik yüzeylerde de kullanılabilir.

Bağ kaplamanın uygulanacağı durumlarda alt kesim, 50 ila 125 mikron olabilen bağ kaplamanın kalınlığına izin vermek için daha derin yapılır.

Aşındırıcı Kumlama:

Bir kaplama, alt tabakaya kesilmeden bir alt tabakaya püskürtülürse, bir yüzey kaplama kullanılsa bile yüzeyin pürüzlendirilmesi gerekir. Bu genellikle mekanik bağlanma için yeniden giren açıları sağlamak üzere basınçlı hava ile yüzeye karşı püskürtme için temiz, keskin, kırılmış çelik grit veya alüminyum oksit kullanılarak aşındırıcı püskürtme ile yapılır. Substratın yüzey sertliği Rc 30'dan düşük olduğunda, kırılmış açılı soğutulmuş demir taneciği ile kumlanabilir.

Termal püskürtme, optimum sonuçları elde etmek için en kısa sürede yüzey hazırlığını takip etmelidir.

Maskeleme:

Püskürtülmesi gerekmeyen alanlar, kaplama yapışmasını önlemek için alt tabakaya boyanabilen veya püskürtülebilen bant veya kesme kimyasalları ile maskelenerek korunabilir. Bu bantlar ve durdurma kaplamaları metal püskürtme işleminden sonra soyularak veya tel fırçalanarak çıkarılabilir.

İşlenecek parçadaki kaplanmamış delikler, oyuklar veya yarıklar kumlama işlemi sırasında ahşap veya grafit ile tıkanır. Grafit yalnızca yüksek sıcaklıklara dayanmakla kalmaz, aynı zamanda bir bıçakla istenen tapa biçiminde işlenmesi veya oyulması da kolaydır. Tıpa üstü, kaplamanın yüksekliği ile aynı hizada yapılır; Maske yüzey yüzeyinin üstüne çıkarsa, püskürtme tabancası yüzeye dik tutulmazsa kaplamasız bir gölge çıkarır.

Adım # 2. Metalleştirme Malzemeleri ve Seçimi:

Neredeyse tüm malzemeler hemen hemen tüm yüzeylerde biriktirilebilir, ancak termal püskürtme için en yaygın kullanılan malzemeler alüminyum, pirinç, babbit (beyaz metal olarak da bilinen kalay bazlı alaşım), bronz, kadmiyum, bakır, demir, kurşun, moneldir (63). % Ni +% 33 Cu +% 1 Mn), nikrom, nikel, çelik, paslanmaz çelik, kalay, çinko, seramikler, kompozitler vb. Bazen molibden ve tungsten bile püskürtme için kullanılır.

Metal kaplama malzemeleri sertlik, dayanıklılık, aşınma kalitesi, büzülme ve korozyon direnci vb. Özelliklerine göre seçilir.

1-5 mm kalınlığa kadar olan hafif kaplamalar kolayca uygulanır ve özel bir sorun çıkarmaz, ancak, 3 mm veya daha fazla olan ağır kaplama malzemeleri düşük büzülme özelliklerine sahip olmalıdır.

Alüminyum oksit, zirkonyum oksit, zirkonyum silikat, krom oksit ve magnezyum-alüminattan oluşan seramik kaplamalar çubuk veya toz formunda uygulanır. Erime noktaları 1650 ° C ile 2500 ° C arasında değişmektedir. Bu kaplamalar son derece sert ve erozyona karşı dayanıklıdır.

Seramik ve plastik emprenye kompozit kaplamalar, yalnızca metal kaplamalarla mümkün olmayan özellikleri elde etmek için metal kaplamalarla birleştirilebilir. Örneğin, farklı püskürtme metal ve seramik malzeme tabakalarının birikintileriyle oluşturulan laminer kaplamalar, roket patlama koruma yapılarında iyi sonuçlarla kullanılır. Seramikler ve metal spreyler, kademeli yapı olarak bilinen şeyi inşa etmek için tüm metallerden tüm seramiklere geçişi sağlamak için sürekli değişen oranlarda karıştırılabilir.

Alüminyum oksit kaplamalar yüksek sıcaklıklarda bile çok sert ve erozyona karşı dayanıklıdır. Bu tür kaplamalar iyi yalıtım özelliklerine sahiptir ve ekonomiktir.

Zirkonya alüminyum oksitten daha yüksek erime noktasına sahiptir ve kaplamaları termal ve mekanik şoklara karşı iyi bir direnç sunar. Roket bileşenlerini sıcak, yüksek hızlı aşındırıcı gazlardan korumak için kaplamak için kullanılır. Ayrıca çelik fabrikalarında ve fırın borularında tavlama ve normalleştirme rulolarının ömrünü uzatmak için kullanılır.

Adım # 3. Metalleştirme İşlemlerinin Seçimi:

Metal püskürtme için kullanılan birkaç işlem vardır ve bunlar dört başlık altında toplanabilir:

(i) Alev püskürtme,

(ii) Elektrik ark püskürtme,

(iii) Plazma püskürtme,

(iv) Patlatma Tabancası Kaplama ve

(v) Yanma Jet Püskürtme.

(i) Alev Püskürtme :

Alev püskürtme, normal olarak kaplama malzemesini eritmek için normalde oksasetilen alevi kullanan bir termal püskürtme işlemidir, oysa basınçlı hava genellikle malzemeyi iş parçasına püskürtmek ve itmek için kullanılır. Kullanılan tel, toz ve çubuk gibi kaplama malzemesinin formuna bağlı olarak işlemin üç çeşidi vardır.

a. Tel Alev Püskürtme:

Şekil 18.20, tel alev püskürtmenin temel özelliklerini gösterirken, Şekil 18.21, böyle bir sistem için bütün kurulumu şematik olarak göstermektedir. İşlem bir püskürtme tabancası, asetilen, oksijen ve basınçlı hava beslemesi ve genellikle bir makaradan tel temini için düzenleme gerektirir. Püskürtme tabancası esas olarak teli eritmek için hava türbini tahrikli bir tel besleme mekanizması ve oksi-asetilen alevi içerir.

Tel besleme, yüksek hızlı bir hava türbini ile indirgeme dişlilerinden geçen tırtıklı silindirlerin yardımı ile yapılır. Bu silahlar bir miktar hacimli ve ağırdır, ancak o zaman bile, kolay manipülasyon için sıklıkla elde tutulur; Son zamanlarda robotlar silah ve iş manipülasyonu için etkili bir şekilde kullanılmıştır.

Püskürtme tabancası, kaplanacak substrattan 10 ila 30 cm tutulur ve yaklaşık 7-5 ila 10 cm çapında bir yuvarlak veya eliptik desen üretir. Silahın traversi genellikle 9 ila 15 yüzey m / dak. Basınçlı hava, yağ ve nemi gidermek için filtrelenir ve genellikle 850 litre / dak hızında verilir.

Kaplama kalınlığı sınırlaması yoktur ve 6 mm kalınlığa kadar olan tortular yapılmıştır, ancak tel püskürtme tortusu için ortak bir kalınlık, aşınma uygulamaları ve yeniden yapılanma için 0-75 ila 1-25 mm arasındadır; mikron (0, 025 mm). Sprey için biriktirme oranları, tüketilebilir maddelere ve kullanılan donanıma bağlıdır ve bunlar, 25 mikron kaplama kalınlığı için 95 m2 / saat kadar yüksek olabilir.

Gereken püskürtmeli kaplama kalınlığı hesaplanırken, kaplama büzülmesi için yaklaşık% 20 fazlalık bırakılmalıdır ve ek olarak gerekirse yüzeyi bitirmek için her bir tarafta bir başka en az 0, 25 mm boşluk bırakılmalıdır. Kalın kaplamalar uygulandığında, mekanik bağın çatlamasını önlemek için iş parçası yaklaşık 200-260 ° C'ye ısıtılır.

Tel şeklinde birçok malzeme mevcuttur, ancak yaygın olarak püskürtülen malzemeler çinko, alüminyum, işlenebilir çelikler, sert çelikler, paslanmaz çelikler, bronzlar ve molibdendir. Alüminyum ve çinko, temel olarak karbon çeliğinden, örneğin tanklardan, gemi gövdelerinden ve köprülerden yapılan büyük bileşenlerin korozyona karşı korunmasında kullanılırken, paslanmaz çelikler daha karmaşık işler için aynı amaç için kullanılır. Yumuşak çelikler, aşınma uygulamaları için boyutları geri kazandırırken sert çelikler, daha sıkı aşınma koşulları için benzer amaçlarla kullanılır; genellikle öğütme ile bitirilirler.

Tel sprey kaplamalar önemli gözenekliliğe sahiptir ve bunların bağlanma mukavemeti, plazma ve diğer yüksek enerjili püskürtme işlemlerinden daha düşüktür. Bu nedenle bu işlem çok kritik uygulamalar için kullanılmaz.

b. Toz Alev Püskürtme:

Toz alev püskürtme, Şekil 18.22'de gösterildiği gibi sifon etkisinin uygulanmasına izin veren uygun tasarımdaki oksi-asetilen meşale ile yapılabilir. Genellikle erimiş malzemeyi atomize etmek ve itmek için sıkıştırılmış hava kullanılmaz, bu nedenle biriktirme oranları düşüktür. Gözeneklilik tel püskürtme işleminden bile daha büyüktür ve bağlanma mukavemeti tel püskürtme birikintisinden daha düşük olabilir; bununla birlikte, bu tür torçlar çok daha geniş çeşitlilikte malzemeleri püskürtebilir. Mevcut sarf malzemeleri arasında yüksek alaşımlı çelikler, paslanmaz çelikler, kobalt bazlı alaşımlar, karbürler ve bağ kaplama malzemeleri bulunur.

Şekil 18.22 Toz alev püskürtme için proses kurulumu

c. Çubuk Alev Püskürtme:

Geleneksel oksi-asetilen meşalesinde alev sıcaklıkları genellikle yaklaşık 2.760 ° C'dir ve bu nedenle özellikle yaklaşık 2760 ° C sıcaklık gerektiren zirkonyum oksit gibi malzemeler için iyi bir seramik kaplama üretmek için yeterli ısıya sahip değildir. Şekil 18.23'te gösterilen seramikleri püskürtmek için tasarlanan bir oksi yakıtlı gaz torbası, atomizasyona yardımcı olmak için hava ile seramik sarf malzemelerinin katı çubuğunu kullanır.

Şekil 18.23 Çubuk alev püskürtme işlemi için bir kurulum

Çubuk sarf malzemeleri alüminyum oksit, krom oksit, zirkonya ve seramik karışımları için mevcuttur. Atomize edilmiş tüketilebilir damlacıkların 2-8 m / sn'lik bir darbe hızı sağladığı iddia edilmektedir. Bu işlem sadece seramik püskürtmek için kullanılır ve tel işleme ile toz püskürtme işlemi arasındaki boşluğu doldurur, çünkü sonuncusu tarafından elde edilen eski ve seramik kaplamalar için metallerin birçoğu için sarf malzemeleri mevcut değildir;

(ii) Elektrik Ark Püskürtme:

Ark püskürtme işlemi, yüzey malzemesinin iki tüketilebilir elektrotu arasında ısı kaynağı olarak bir elektrik arkını kullanır. Sıkıştırılmış gaz, genellikle hava, erimiş materyali iş parçasının yüzeyine atomize eder ve yansıtır. Şekil 18.24, işlem ekipmanının temel bileşenlerini gösterir.

Şekil 18.24 elektrik ark teli püskürtme işlemi

Tüketilebilir iki elektrot, yaklaşık 30 ° 'lik bir açıyla bir araya getirmek ve aralarında bir yay tutmak için bir tel besleyici tarafından beslenir. Kablolar kesişme noktalarına geliştikçe yay kendiliğinden tutuşur.

Ark püskürtme işlemi için kullanılan güç kaynağı, bir DC sabit voltajlı kaynak birimidir. Bir tel pozitif, diğeri negatif. İki telin farklı erimesi nedeniyle, iki elektrottan damlacıkların büyüklüğü önemli ölçüde farklıdır. Genelde kaynak akımı 300 ila 500 amper arasındadır ve voltaj 25 ila 35 volt arasındadır. Özel amaçlar için 3000 amper kadar yüksek akımın kullanıldığı bildirildi.

1, 6 mm ve 2, 4 mm çapındaki teller daha popüler olsa da 1, 5-2, 2 mm çapındaki teller kullanılabilir. Depolanan metal miktarı mevcut seviyeye ve püskürtülen materyale bağlıdır ve saatte 7 ila 45 kg arasında değişebilir. Kare teller bazen biriktirme oranını arttırmak için kullanılır. Biriktirme oranları, alev püskürtme için olanlardan 3 ila 5 kat daha yüksektir.

Metalin substrat üzerine püskürtülmesi ve yansıtılması için 55 N / cm2 basınçta kuru basınçlı hava ve dakikada 850 ila 2250 litrelik bir akış hızı kullanılır. Tortu, tüketilebilir atomizasyon havasının oksidasyonundan önemli miktarda gözeneklilik ve oksit kalıntıları içerebilir.

Kaplamanın bağlanma kuvveti, alev püskürtmeyle elde edilenden üstündür. Küçük çaplı bir tel içine çekilebilecek hemen hemen her metal, örneğin alüminyum, babbit, pirinç, bronz, bakır, molibden, monel, nikel, paslanmaz çelik, karbon çeliği, kalay ve çinko püskürtülebilir. Yüksek biriktirme hızlarından ötürü, bu işlem yumuşak metallerin püskürtülmesi için, korozyon direnci için çok yaygın olarak kullanılır ve köprüler gibi büyük yapılara atmosferik gazların etkilerinden korunmak için alüminyum ve çinko püskürtülür.

(iii) Plazma Ark Püskürtme:

Plazma püskürtme işlemi, atomize edilmiş metalin substrat yüzeyi üzerinde eritilmesi ve çıkıntı kaynağı olarak transfer edilmemiş bir yay kullanır. Tamamen plazma püskürtme tabancası içinde bulunan plazma arkını kullanır. Plazma 2800 ° C'den fazla bir sıcaklığa sahip olabilir; Püskürtülecek olan malzeme, Şekil 18.25'te gösterildiği gibi, toz halinde plazma akışına verilir.

Tozun partikül ebadı genellikle bir dişli pompa ile ölçülen 30 ila 100 mikrondur. Plazma sıcaklıkları aşırı yüksek olduğu için, bu işlem alev veya ark işlemi ile uygulanamayan refrakter kaplamaları biriktirmek için kullanılabilir, örneğin cam kaplamaları bile biriktirebilir.

Kaplama kalitesini etkileyen parametreler nozül-çalışma mesafesi, partikül büyüklüğü ve tipi, toz giriş noktası, ark akımı ve voltajı, plazma gazı tipi ve partikül taşıyıcı gazı içerir.

Plazma püskürtme için gereken güç kaynağı, % 100 görev döngüsünde sabit akım çıkışına dayanır. Plazma torçları 40 ila 100 KW arasında, doğru akım 100 ila 1100 amper arasında 40 ila 100 volt arasındadır. Argon ve helyum, nitrojen olsa da en sık kullanılan plazma gazlarıdır ve hidrojen, düşük maliyetleri için bazen kullanılır.

Substrat, genellikle 150 ° C'nin altında tutulur ve 120 ila 300 m / sn toz hızlarında kaplanır; bu, % 85 ila 95'lik yüksek kaplama yoğunluğu ve 6900 KPa'ya ulaşan bir bağlanma mukavemeti ile sonuçlanır. Tortulardaki gözeneklilik, kaplama yüzeylerini korozyondan koruma yeteneğini etkileyebilir. Bununla birlikte, gözenekliliğin sızdırmazlığı, epoksilerin ve florokarbonların basınçla emprenye edilmesiyle yapılabilir.

Plazma püskürtme, tablo 18.1'de listelenen metalleri, seramikleri (oksitler ve karbürler), sermetleri ve kompozitleri püskürtmek için kullanılabilir.

Metaller, korozyon direnci uygulamaları için alüminyum ve çinko gibi yumuşak metallerden aşınma direnci uygulamaları için kobalt bazlı sert kaplama malzemelerine kadar çeşitlilik gösterir.

En popüler karamik kaplamalar alüminyum oksit ve krom oksit veya krom ve silika karışımlarıdır. Bunlar daha çok aşınma direnci uygulamaları için kullanılır. İtriya-stabilize zirkonya, magnezyum zirkonat ve kalia stabilize zirkonya gibi seramikler, motor parçaları ve benzerleri üzerinde termal bariyer kaplamalar için kullanılır. Elektriksel izolasyon uygulamaları için alüminyum oksit ve magnezya / alümina sıklıkla kullanılmaktadır.

Plazma püskürtme için en popüler sermet sarf malzemeleri, aşınma direnci uygulamaları için tungsten karbür / kobalttır.

Metal / grafit tozları ve metal / molibden disülfür tozları gibi kompozit sarf malzemeleri genellikle özel uygulamalar için kullanılır.

Plazma püskürtme, kritik bileşenlerde o kadar yaygın bir şekilde kullanılmıştır ki, birçok tortunun özelliklerinde önemli bir veri tabanı mevcuttur.

Vakum plazma püskürtme işlemi, iş parçası ve plazma torcunun her ikisinin de 50 torr basınçlı bir vakum odasına yerleştirildiği işlemin bir çeşididir. Talep edilen avantajlar, daha yüksek yapışma dayanımı ve kaplama kalınlığı üzerinde mükemmel boyutsal kontroldür.

Plazma spreylemenin diğer termal püskürtme işlemleriyle karşılaştırıldığında en büyük dezavantajı ekipmanın maliyetidir ve satın alınabilecek işlemlerin en pahalısıdır. Ayrıca, ekipman karmaşık ve hantal.

Bu dezavantajlara rağmen, plazma püskürtme işlemi, biriktirilebilecek çok çeşitli metaller, düşük gözeneklilik, yüksek bağlanma mukavemeti ve bu işlemle elde edilebilecek yüksek biriktirme oranları nedeniyle termal püskürtme işlemlerinin iş gücüdür.

(iv) Patlatma Tabancası Kaplaması :

Patlama veya d-tabanca işlemi, kaplama malzemesini eritmek ve alt tabaka yüzeyinde eritmek için oksijen ve asetilen karışımının patlamasını içeren Linde Air Products Company'nin tescilli bir işlemidir. İşlem 1960 civarında geliştirilse de, başarılı kaplama uygulamalarına ulaşmak için uygun parametrelerin üretilmesinde yer alan birçok ayrıntı nedeniyle hala tescilli kalmaktadır.

Şekil 18.26, yaklaşık 25 mm iç çapa sahip uzun (birkaç metre) bir namludan oluşan d-tabancasının temel elemanlarını göstermektedir. 60 mikron partikül boyutundaki toz, düşük basınçta tabancaya verilir ve daha sonra yanma odasına oksi-asetilen gazı karışımı sokulur ve bir buji yardımı ile patlatılır.

Patlama sıcaklığı yaklaşık 3900 ° C'dir, bu çoğu malzemeyi eritmek için yeterlidir. Patlama, yaklaşık 7300 m / sn'lik bir parçacık hızı üretir. Patlamalar 4 ila 8 kez / saniye tekrarlanır ve her bir patlamadan sonra yanma ürünlerini yıkamak için azot gazı kullanılır ve metalurjik değişikliklerden ve çarpıklıktan kaçınmak için püskürtme sırasında iş parçasını soğutmak için sıvı karbon dioksit spreyleri kullanılır. Her bir patlama birkaç mikronluk bir kaplama kalınlığı üretir. Kömürleşme kalınlığı için tipik aralık, biriktirilmiş kaplamanın yüzey pürüzlülüğü 3 ila 6 mikron rms aralığında ve yüzde 0-25 ila 1 arasında bir gözeneklilik aralığında 75 ila 125 mikron arasındadır.

Sürecin büyük bir dezavantajı, ciddi gürültü üretmesidir, bu nedenle 45 cm kalınlığında beton duvarlara sahip ses geçirmez bir odaya kurulmaktadır. Operatör, önemli bir mekanizasyonla silahı odanın dışından çalıştırır.

Neredeyse tüm malzemeler d-tabancası ile püskürtülebilir, ancak bu işlem en yaygın şekilde yüksek teknoloji ürünü kaplamaların, karbürlerin, seramiklerin ve karmaşık kompozitlerin püskürtülmesinde kullanılır. 70 MPa'ya kadar yüksek bir bağlanma mukavemeti elde edilebilir ve bu şekilde elde edilen kaplama, birinci termal püskürtme kaplamaları olarak kabul edilir.

En yaygın olarak d-tabancası ile püskürtülen malzemeler arasında alümina, alümina-titanya, krom karbür, kobalt bağlayıcı ile tungsten karbür; nikel-krom alaşımlı bağlayıcı ile tungsten karbür-tungsten-krom karbür karışımı. Bunlar öncelikle yüksek sıcaklıkta servis için aşınmaya dayanıklı kaplamalardır. Özel uygulamalar arasında d-gun kaplı fiş ve halka göstergeleri, akustik fayans ve kâğıt kesmek için kauçuk ve plastik için kayak bıçakları gibi yoğun aşınmaya maruz kalan kesici kenarlar veya boru biçimli matkaplar bulunur.

(v) Yanma Jet Püskürtme:

1981 yılında sektöre sunulan bu termal püskürtme işleminin, kaliteli d-gun işlemi ile rekabetçi olması amaçlanmıştır ve Jet-Kote ticari ismi ile bilinir. D-gun teçhizatı satılmazken, teçhizatın satın alınabilmesi ve teçhizatı bulunan Linde Air Products şirketinin 20 garip merkezinden birinde ilaçlama yapmak avantajına sahiptir.

Şekil 18.27'de şematik olarak gösterilen yanma jetli püskürtme torçunda, oksijen ve hidrojen, propilen veya diğer hidrokarbon gazları gibi bir yakıt gazı, torç memesinin dik açısında olan torcun yanma odasındaki bir pilot alev tarafından tutuşur. Püskürtülen malzeme, jet akımının merkezine, oksi-yakıt gazı karışımına uygun bir taşıyıcı gaz kullanılarak bir toz besleyiciden sokulur.

Yanma gazının basıncı 400 ila 600 KPa arasındadır ve toz giriş noktasındaki alev sıcaklığı yaklaşık 3000 ° C'dir. Yanma gazı jeti, d-tabancadan daha hızlı olan yaklaşık 1400 m / sn (yaklaşık 4 mach) maksimum hıza sahip olabilir. Kaplamanın bağlanma kuvveti, parçacık hızı ve sıcaklığının bir fonksiyonudur ve genellikle 70 MPa'nın üzerindedir. Tortu yoğunlukları, yaklaşık 25 mm çapında bir püskürtme modeliyle teorik yoğunluğun% 90'ı veya üzerindedir. Malzeme, saatte yaklaşık 4.5 Kg oranında depolanabilir.

Jet püskürtme ile tungsten karbür / kobalt sermet, aşınma uygulamaları için en popüler sarf malzemesidir ve proses, kobalt bazlı sert kaplama, seramik, paslanmaz çelik ve diğer korozyona dayanıklı malzemeler için başarıyla kullanılmıştır.

İşlemin temel avantajı, ekipmanın plazma püskürtme ekipmanından daha düşük bir maliyetle satın alınabilmesidir. Başlıca kısıtlamaları, uygulanabilir sarf malzemelerinin eksikliği, torç içinde roket tipi yanma reaksiyonunun sınırlandırılmasının güvenlik gereklilikleri ve yüksek basınç ve oksijen için 28 m3 / saate kadar yüksek akış hızı nedeniyle gaz maliyetleri yüksektir.

Adım # 4. Kaplama Özellikleri ve Değerlendirme:

Bir sprey birikintisinin fiziksel ve mekanik özellikleri normal olarak orijinal malzemenin özelliklerinden çok farklıdır, çünkü biriktirilen yapı lamellerdir ve homojen değildir. Bu nedenle, kaplamalar çatlaklar, delikler, kabarcıklar ve boşluklar açısından incelenmelidir. Püskürtülen kaplamalar gözenekli olduğundan, korozyona dayanıklı uygulamalar için kullanılıyorsa uygun sızdırmazlık maddeleri ile ölçeklendirilmelidirler. Bu kaplamalar mekanik bir yapışmaya bağlı kaldıklarından, darbe ve sertleşme olan servis koşullarında kullanılmamalıdırlar.

Kaplama kalınlığı, servis gereksinimleri ve ilgili maliyetler tarafından belirlenir. Şaftlar üzerine püskürtülmüş kaplamaların toplam kalınlığı, maksimum aşınma payı, püskürtülmesi gereken minimum kaplama kalınlığı ve bitirme payı ile belirlenir. Minimum kaplama kalınlığı, Tablo 18.2'de verilen şaft çapına bağlıdır.

Bir tortunun kalınlığındaki değişimler, yüzey hazırlığının tipine bağlıdır ve monte edilmiş ekipmanla yapılan rutin üretim spreyi toplam değişkeni tel püskürtme için 0 05 mm'dir.

Püskürtülen kaplamaların büzülmesi de, son birikintinin kalınlığını etkilediği için dikkatli bir şekilde göz önünde bulundurulmalıdır. Gerilmeler, östenitik paslanmaz çelik (ASS) kaplamalarda olduğu gibi, yüksek çekme değerine sahip kalın metal kaplamaların çatlamasına neden olabilir.

Bununla birlikte, bu özel problem, önce substrat üzerine martensitik paslanmaz çeliğin (MSS) püskürtülmesi ve ardından istenen kalınlığın elde edilmesi için üzerine ASS püskürtülmesi ile çözülebilir. MSS spreyi, karbon çeliği substrat ile güçlü bir bağ oluşturur, püskürtme durumunda iyi bir kuvvete sahiptir ve ASS kaplamaları için mükemmel bir yüzey sağlar.

Bazı püskürtülmüş kaplamalara, substrat ile daha etkili bir füzyon oluşturmak için ek bir işlem uygulanmaktadır. Püskürtülen tortuların füzyonu, metalleştirme malzemesine bağlı olarak 1000 ila 1300 ° C'lik bir füzyon sıcaklığına kademeli ve homojen bir ısıtma ile gerçekleştirilir.

Füzyon işlemi için kullanılan farklı yöntemler arasında, oksi-yakıt gazı torcu, bir fırın veya füzyon sıcaklığına ulaşılmadan önce hem birikintinin hem de substratın oksitlenmesini önlemek için genellikle nötr veya indirgeyici bir atmosfer ile indüksiyonla ısıtma bulunur. Kaliteli bir kaynaşmış kaplama elde etmek için doğru sıcaklık kontrolü gereklidir.

Uygulamalar:

Metal püskürtme, ilk olarak aşınmış, aşınmış, yanlış hizalanmış veya hatalı işlenmiş yüzeyler oluşturmak; bununla birlikte artık uygulaması korozyon ve oksidasyon koruması, makine elemanları, endüstri, dökümhaneler, uçaklar ve füzeler dahil çeşitli alanları kapsamaktadır.

Metal spreylemenin oldukça kullanımı, deri, seramik, ahşap ve kumaş eşyaların destek malzemelerini bozmadan kaplanmasıdır.

Yüzeyleri oksidasyon ve korozyon direncinden korumak için alüminyum, çinko ve paslanmaz çelikler püskürtülür. Sert alaşım tortuları, genellikle pompa pistonları, pompa çubukları, hidrolik kollar, buhar türbini millerinin paketleme bölümleri ve valfler gibi makine bileşenlerinde kullanılır.

Siyanürlü saksılar, fırın fırın parçaları, tavlama kutuları ve fırın taşıyıcıları için oksidasyon koruması için farklı malzemelerin çok katmanlı yatakları kullanılır.

Zirkonya ve alümina seramikleri bazen orada bariyer tabakaları sağlamak için kullanılır.

Pahalı desen ve kibrit plakalarının konturları, sprey kaplama ve ardından uygun son işlemle değiştirilebilir. Arızalı dökümler sprey biriktirme yoluyla da kurtarılabilir.

Elektrik endüstrisinde metal püskürtme tortuları döküm veya dövme formlarda aynı malzemeden% 50 ila% 100 daha yüksek direnç sağlamak için kullanılır. Bu uygulamalar arasında elektrik kontaklarına bakırın püskürtülmesi, otomotiv sigortalarında camın yanı sıra bakır kontaklarda gümüşün püskürtülmesi de yer almaktadır. Seramik sprey tortuları elektrik endüstrisinde yalıtkanlar için kullanılır. Elektrik bileşenlerinin manyetik koruması, elektronik kasalara ve şasiye uygulanan çinko birikintileri ile yapılabilir. Kondenser plakaları, kumaş bandın her iki tarafına da alüminyum püskürtülerek yapılabilir.

Hava taşıtlarında ve füzelerde, işlem hava sızdırmazları için kullanılır ve yüksek sıcaklıklarda sürtünme ve sızıntıyı önlemek için aşınmaya dayanıklı yüzeyler kullanır.