Fremgangsmåde ved Metal Spraying: 4 trin

Denne artikel sætter lys på de fire hovedtrin, der er involveret i processen med metalprøjtning. Trinene er: 1. Overfladebehandling 2. Metalliseringsmidler og deres udvælgelse 3. Valg af metalliserende processer 4. Belægningsegenskaber og -evaluering.

Trin # 1. Overfladebehandling:

Fordi den sprøjtede metalcoating kun har en mekanisk binding med substratet, er fremstillingen af ​​understøtningsfladen et afgørende skridt i en vellykket metalsprøjtning. Overflader, der skal sprøjtes, skal derfor være fuldstændig fri for fedt, olie og andre forurenende stoffer og ruineres for at tilvejebringe den mekaniske binding.

Således involverer det overfladen en slags grovhed eller uregelmæssighed, som det sprøjtede metal forventes at holde fast i. Fremgangsmåderne anvendt til opnåelse af den ønskede ruhed er bearbejdning, bindingsbelægning og slibning af slibemidler.

Machining:

Overflader, der skal bearbejdes efter sprøjtning, har brug for en usædvanligt stærk obligation. Når der kræves en tung belægning, er en rille eller underskæring bearbejdet for at tilvejebringe den nødvendige forankring til de sprøjtede metallag. Disse underskæringer er lavet i cylindriske og plane overflader som vist i Fie. 18.17.

Dovetailing giver positiv forankring, men der skal afholdes ekstra omkostninger Fig. 18.18 viser korrekte og ukorrekte typer af svalehaler. Til sprøjtbelægning af en slidt sektion ved akseling bør kantene af det sprøjtede metal være positivt dovetailed, især når opbygningen er i enden af ​​akslen som vist i figur 18.19.

Sporene er lavet med et standard 3 mm afskæringsværktøj ned til 1, 15 til 1, 25 mm bredde og afrundet på enden. Sporerne skæres ca. 0, 65 mm dyb og 0, 40 mm fra hinanden. Holdkraften af ​​en sådan jordoverflade forbedres kraftigt ved at rulle ned ad hægerne med et knurlingsværktøj.

En hurtigere metode er at hurtigt skære grove tråde på en drejebænk på komponenter som aksling, pumpe stænger og ruller. Threading bør ske med 12 til 16 tråde / cm med en maksimal gevinddybde på ca. 0, 2 mm. De skårede tråde rulles derefter ned med et roterende værktøj, indtil de kun er delvis åbne. Denne fremgangsmåde til overfladebehandling er ret tilfredsstillende til applikationer, der ikke kræver for høj bindingsstyrke.

Forberedelse af indre overflader:

Sprøjtbelægning på ydre overflader som på aksler har den fordel, at den krymper og kontraherer ved afkøling for at tilvejebringe en gribende handling som en krympeformet ærme. Imidlertid kan en belægnings krympende virkning på en indre overflade forårsage, at belægningen trækker sig fra substratet ved afkøling. For at overvinde denne vanskelighed opvarmes komponenten, som skal sprøjtes internt, til 175 ° C lige før sprøjtning, således at de spændinger, der udvikles i belægningen på grund af afkøling, kan reduceres. Indersiden af ​​en cylindrisk genstand fremstilles med et kedeligt værktøj ved anvendelse af et ret groft foder til frembringelse af den nødvendige mekaniske binding.

Fremstilling af flad overflade:

Belægningens tendens til at løfte den væk fra den flade overflade på grund af krympespændinger kan overvindes enten ved sprøjtning over kanten for at give den en klemvirkning eller ved at skære korte tilspidsede slidser nær kanten som vist i figur 18.19. De ydre hjørner, der skal belægges, skal have en radius på mindst 0-8 mm. Substratet kan også opvarmes til 175 ° C for at reducere kølespændingerne.

Bearbejdning af substratet skal gøres tørt, da olie af enhver art vil forringe bindingsstyrken. Overfladen bør ikke berøres manuelt før efter metallisering. Men hvis manuel håndtering er uundgåelig, skal komponenten pakkes i papir eller ren klud, før den fjernes fra drejebænken. Hvis noget olie eller fedt bliver deponeret på substratoverfladen, skal det fjernes med dampaffugtning eller andre kemiske metoder, før belægningen påføres.

Bond Coating:

En tynd spraybelægning af nikkel-chromlegeringer, molybdæn eller eksotermisk reaktivt nikkelaluminid påføres ofte på den ruede overflade for at forbedre dens bindestyrke især for keramisk spray med efterfølgende overtræk. Et sådant aflejret lag benævnes bindingscoating.

Når det påføres, skal de områder, der ikke skal belægges, maskeres eller olieres, men der skal sørges for, at olie ikke strømmer ind i underlag. For at fjerne enhver sådan mulighed skal flammen løbe over det mistænkte område for at forbrænde olie eller fugt.

Bortset fra kobber og kobberlegeringer binder molybdæn godt med de fleste metaller til serviceanvendelse op til 400 ° C, mens nikkelaluminid kan anvendes ved temperaturer op til 800 ° C. For aluminium, kobber og kobberlegeringer er en 9% aluminiumbronslegering en meget pålidelig binding; det kan også bruges til stålunderlag.

Hvor der skal påføres bindingscoating, udføres underbuddet dybere for at tillade tykkelsen af ​​bindingsovertræk, som kan være 50 til 125 mikrometer.

Slibestøvning:

Hvis en belægning sprøjtes på et substrat uden underbud, kræver overfladen stadig rukning, selvom der anvendes en belægning. Dette gøres sædvanligvis ved slibestøvning ved anvendelse af rent, skarpt, knust stålkorn eller aluminiumoxid til sprøjtning mod overfladen af ​​trykluft for at tilvejebringe nye vinkler til mekanisk binding. Når overfladens hårdhed af substratet er mindre end Rc 30, kan det være gristblæst med knust vinklet kølet jernkorn.

Termisk sprøjtning skal følge overfladebehandling så hurtigt som muligt for at opnå de optimale resultater.

Maskering:

Områder, der ikke skal sprøjtes over, kan beskyttes ved at maskere dem med tape eller stopkemikalier, som kan males eller sprøjtes på substratet for at forhindre overtræksadhæsion. Disse bånd og stop-off coatings kan fjernes efter metal sprøjtning ved afskalning eller wire børstning.

Huller, nøgler eller slidser i emnet, som ikke skal belægges, er plugget med træ eller grafit under gritblæsning. Grafit kan ikke kun modstå høje temperaturer, men det er også nemt at maskine eller skære med en kniv i den ønskede stikform. Stikket er lavet i spidsen med den færdige belægnings højde; Hvis masken stiger over undergrundsoverfladen, vil den kaste en ubelagt skygge, hvis sprøjtepistolen ikke holdes vinkelret på overfladen.

Trin # 2. Metalliseringsmidler og deres valg:

Næsten ethvert materiale kan deponeres på næsten ethvert substrat, men de materialer, der oftest anvendes til termisk sprøjtning, omfatter aluminium, messing, babbit (tinbaseret legering også kendt som hvidmetal), bronzer, cadmium, kobber, jern, bly, monel (63 % Ni + 33% Cu + 1% Mn), nichrom, nikkel, stål, rustfrit stål, tin, zink, keramik, kompositter osv. Selvom molybdæn og wolfram anvendes nogle gange til sprøjtning.

Metalliseringsmaterialer vælges ud fra deres egenskaber som hårdhed, styrke, slidkvalitet, krympe og korrosionsbestandighed mv.

Lysbelægninger op til 1-5 mm tykkelse anvendes let og giver ingen særlige problemer, men materialer til tunge belægninger op til 3 mm eller derover skal have lavkrympeegenskaber.

Keramiske belægninger bestående af aluminiumoxid, zirconiumoxid, zirconiumsilicat, chromoxid og magnesium-aluminat påføres i stang eller pulverform. Deres smeltepunkter ligger mellem 1650 ° C og 2500 ° C. Disse belægninger er ekstremt hårde og erosionsbestandige.

Sammensatte belægninger af keramik og plastimprægner kan kombineres med metalovertræk for at opnå egenskaber, som ikke er mulige med metalcoating alene. For eksempel anvendes laminære belægninger dannet ved aflejringer af alternative lag af sprøjtede metal- og keramiske materialer med gode resultater i raketblastafskærmningsstrukturer. Keramik og metal spray kan blandes i kontinuerligt varierende proportioner for at opnå graduering fra al metal til alt keramik, for at opbygge det, der er kendt som graderet konstruktion.

Aluminiumoxidbelægninger er meget hårde og erosionsbestandige selv ved høje temperaturer. Sådanne overtræk har gode isolerende egenskaber og er økonomiske.

Zirconia har højere smeltepunkt end aluminiumoxid, og dets belægninger giver god modstand over for termiske og mekaniske stød. Det bruges til at belægge raketkomponenter for at beskytte dem mod varme korrosive gasser med høj hastighed. Det bruges også til at forøge levetiden for annealing og normalisering af ruller i stålværker og ovnrør.

Trin # 3. Valg af metalliserende processer:

Der er flere processer, der anvendes til metal sprøjtning, og de kan grupperes under fire overskrifter:

(i) Flammesprøjtning,

(ii) Sprøjtning af elbue,

(iii) Plasmasprøjtning,

(iv) Detonation Gun Coating, og

(v) Forbrændingsstrålesprøjtning.

(i) Flammesprøjtning :

Flammesprøjtning er en termisk sprøjtningsproces, der normalt bruger oxy-acetylenflamme til smeltning af overtræksmaterialet, mens trykluft generelt anvendes til forstøvning og fremdrivning af materialet til emnet. Der er tre variationer af processen, afhængig af formen af ​​overtræksmaterialet, hvori den anvendes, dvs. tråd, pulver og stang.

en. Wire Flame Spraying:

Figur 18.20 viser de væsentlige træk ved ledningsflamme-sprøjtning, mens figur 18.21 skematisk viser hele opsætningen for et sådant system. Processen kræver en sprøjtepistol, acetylen, ilt og trykluftforsyninger og arrangement til trådforsyning som regel fra en spole. Sprøjtepistolen består hovedsageligt af en luftturbinedrevet matningsmekanisme og oxy-acetylenflamme til smeltning af tråden.

Trådføringen foregår ved hjælp af knurlede ruller, der drives gennem reduktionsgear af en højhastighedstoftur. Disse våben er noget omfangsrige og tunge, men selv da bliver de ofte håndholdt for nem manipulation; For nylig har robotter været effektivt ansat til pistol og arbejde manipulation.

Sprøjtepistolen holdes 10 til 30 cm fra substratet, der skal belægges, og det frembringer rund eller elliptisk mønster med en diameter på ca. 7-5 til 10 cm. Grænsefladen er normalt 9 til 15 overflade m / min. Den komprimerede luft filtreres for at fjerne olie og fugt og leveres normalt med en hastighed på 850 lit / minut.

Der er ingen grænse for belægningens tykkelse og aflejringer, så tykke som 6 mm er blevet lavet, men en almindelig tykkelse for trådsprayindskud er 0-75 til 1-25 mm til slidapplikationer og ombygning, mens tilførselsaflejringer til korrosion kan være så tynde som 25 mikrometer (0, 025 mm). Aflejringshastigheden for sprøjt afhænger af forbruget og det anvendte udstyr, og disse kan være så høje som 95 m2 / time for en belægningstykkelse på 25 mikron.

Ved beregning af den krævede tykkelse af sprøjtet belægning skal ca. 20% ekstra tillades for belægning af krympning, og tillige tillade en anden mindst 0, 25 mm pr. Side for at efterbehandling overfladen, hvis det kræves. Når der påføres tykke belægninger, forøges arbejdsemnet til ca. 200-260 ° C for at forhindre revnedannelse af den mekaniske binding.

Mange materialer er tilgængelige i trådform, men de almindeligt sprøjte materialer er zink, aluminium, maskinbearbejdende stål, hårde stål, rustfrit stål, bronzer og molybdæn. Aluminium og zink anvendes primært til korrosionsbeskyttelse af store komponenter fremstillet af kulstål, for eksempel tanke, skibskrog og broer, mens rustfrit stål anvendes til samme formål til mere sofistikerede job. Blødstål bruges til at genoprette dimensioner for slidapplikationer, mens hårde stål anvendes til tilsvarende formål til strengere slitageforhold; de er normalt færdige med slibning.

Wire spray coatings har betydelig porøsitet, og deres bindestyrke er ringere end plasma og andre højsprayprocesser. Derfor bruges denne proces ikke til meget kritiske applikationer.

b. Pulver Flammesprøjtning:

Pulver flamme sprøjtning kan gøres med oxy-acetylen fakkel af det passende design, der tillader indføring af sifon handling, som vist i figur 18.22. Normalt anvendes ingen komprimeret luft til at atomisere og fremdrive det smeltede materiale, derfor er deponeringshastighederne lave. Porøsiteten er endnu større end den af ​​trådsprayprocessen, og bindestyrken kan også være lavere end den for trådspray-aflejringen; Men sådanne fakler kan spraye meget bredere vifte af materialer. Tilgængelige forbrugsstoffer omfatter højlegerede stål, rustfrit stål, koboltbasislegeringer, carbider og båndbelægningsmaterialer.

Fig. 18.22 Procesopsætning til pulverflammesprøjtning

c. Rod Flame Spraying:

Flammetemperaturerne i konventionel oxy-acetylenbrænder er sædvanligvis ca. 2.760 ° C og har således ikke tilstrækkelig varme til at fremstille en god keramisk belægning, især for materialer som zirconiumoxid, som kræver en temperatur på ca. 2760 ° C. En oxy-brændstof gasbrænder designet til at sprøjte keramik, vist i figur 18.23, anvender solid stang af keramiske forbrugsstoffer med luft for at hjælpe med forstøvning.

Fig. 18.23 En opsætning til stangflammesprøjtning

Stangforbrugsstoffer er tilgængelige for aluminiumoxid, kromoxid, zirconia og keramiske blandinger. De forstøvede forbrugsdråber hævdes at opnå en slaghastighed på 2-8 m / sek. Denne proces anvendes kun til sprøjtning af keramik, og den fylder afstanden mellem trådproces og pulver spray proces, fordi forbrugsstoffer ikke er tilgængelige for mange af metallerne for de tidligere og keramiske belægninger opnået af sidstnævnte er loo friable for at give god service.

(ii) elektrisk bue sprøjtning:

Arc-sprøjtningsprocessen anvender en elektrisk lysbue mellem to forbrugselektroder af overfladematerialet som varmekilde. Komprimeret gas, sædvanligvis luft, atomiserer og projekterer det smeltede materiale til overfladen af ​​emnet. Fig. 18.24 viser de væsentlige komponenter i procesudstyret.

Fig. 18.24 lysbuesprayproces

De to forbrugselektroder ledes af en ledningsføler for at bringe dem sammen i en vinkel på ca. 30 ° og for at opretholde en bue mellem dem. Buen er selvantændende, da ledningerne er fremskredet til deres krydsningspunkt.

Strømkilden til bue-sprøjtning er en DC-spændingsvejseenhed. En ledning er positiv og den anden negativ. På grund af differentiel smeltning af de to ledninger varierer dråberne fra de to elektroder betydeligt i størrelse. Generelt varierer svejsestrømmen fra 300 til 500 ampere med spændingen mellem 25 og 35 volt. Til specielle formål er der angiveligt blevet brugt nuværende så højt som 3000 ampere.

Ledninger med en diameter på 1, 5 til 3, 2 mm kan anvendes, selvom ledninger med diametre 1, 6 mm og 2, 4 mm er mere populære. Mængden af ​​aflejret metal afhænger af det aktuelle niveau, og materialet sprøjtes og kan variere fra 7 til 45 kg pr. Time. Kvadratiske ledninger bruges nogle gange til at øge aflejringshastigheden. Aflejringshastighederne er 3 til 5 gange højere end dem til flammesprøjtning.

Tør trykluft ved et tryk på 55 N / cm2 og en strømningshastighed på 850 til 2250 liter pr. Minut anvendes til forstøvning og projicering af metallet på substratet. Deponeringen kan indeholde betydelige porøsitet og oxidindeslutninger fra oxidation af den forbrugbare atomisalionluft.

Bindningsstyrken af ​​belægningen er bedre end den opnået ved flammesprøjtning. Næsten ethvert metal, der kan trækkes i en lille diameter, kan sprøjtes, for eksempel kan aluminium, babbit, messing, bronze, kobber, molybdæn, monel, nikkel, rustfrit stål, kulstofstål, tin og zink alle sprøjtes. På grund af de høje aflejringshastigheder er denne proces meget almindeligt anvendt til sprøjtning af bløde metaller, til korrosionsbestandighed og store strukturer som broer sprøjtes med aluminium og zink for at beskytte mod atmosfæriske gasser.

(iii) Plasma Arc Spraying:

Plasmasprøjtningsprocessen anvender en ikke-overført bue som en kilde til smeltning og projicering af det forstøvede metal på substratoverfladen. Det bruger plasmabueen, som er helt inde i plasma-sprøjtepistolen. Plasmaet kan have en temperatur på over 2800 ° C; materialet der skal sprøjtes indføres i pulverform i plasmastrømmen som vist i figur 18.25.

Partikelstørrelsen af ​​pulveret er sædvanligvis 30 til 100 mikron, som måles af en gearpumpe. Fordi plasmatemperaturerne er ekstremt høje, kan denne proces bruges til at deponere ildfaste belægninger, som ikke kan påføres ved flamme eller bueproces, for eksempel kan det indskyde selv glasbelægninger.

Parametrene, der påvirker belægningskvaliteten, omfatter dysen til arbejde afstand, partikelstørrelse og type, punkt for pulverindføring, lysestrøm og spænding, type plasmagas og partikelbærergas.

Strømforsyning, der kræves til plasmasprøjtning, er baseret på konstant strømudgang ved 100% arbejdscyklus. Plasmabrænderne er klassificeret til 40 til 100 KW, med en direkte strøm på 100 til 1100 ampere ved 40 til 100 volt. Argon og helium er plasmagasserne, der oftest anvendes, selvom nitrogen, og hydrogen anvendes nogle gange til deres lavere omkostninger.

Substratet holdes sædvanligvis ved under 150 ° C, og det belægges med pulverhastigheder på 120 til 300 m / sek, hvilket resulterer i høje belægningsdensiteter på 85 til 95% og en bindingsstyrke på op til 6900 kPa. Porøsiteten i aflejringer kan påvirke belægningsevnen til at beskytte overflader mod korrosion. Forsegling af porøsitet kan dog ske ved trykimprægnering af epoxier og fluorcarboner.

Plasmasprøjtning kan anvendes til at sprøjte metaller, keramik (oxider og carbider), cermets og kompositter, som angivet i tabel 18.1 .:

Metaller varierer fra bløde metaller som aluminium og zink til korrosionsbestandighed til koboltbaseret hardfacemateriale til slidstyrkeanvendelser.

De mest populære karamellovertræk er aluminiumoxid og chromoxid eller blandinger af chromia og silica. Disse bruges primært til slidstyrke applikationer. Keramik såsom yttria-stabiliseret zirconiumoxid, magnesiumzirconat og kalciumstabiliseret zirconiumoxid anvendes til termiske barriereovertræk på motorkomponenter og lignende. Aluminiumoxid og magnesia / aluminiumoxid anvendes ofte til elektriske isoleringsanvendelser.

De mest populære cermetforbrugsvarer til plasmasprøjtning er wolframcarbid / kobolt til anvendelse i slidstyrke.

De sammensatte forbrugsmaterialer såsom metal / grafitpulver og metal / molybdendisulfidpulvere anvendes generelt til specielle anvendelser.

Plasmasprøjtning er så omfattende blevet brugt i kritiske komponenter, at der er en betydelig databas tilgængelig på egenskaberne hos mange aflejringer.

Vakuumplasma-sprøjtning er en variant af processen, hvor arbejdsstykket og plasmabrænderen begge er indesluttet i et vakuumkammer med et tryk på 50 torr. Fordelene fordele er højere bindingsstyrke og fremragende dimensionsstyring på belægningstykkelsen.

Den største ulempe ved plasmasprøjtning sammenlignet med andre termiske sprøjteprocesser er prisen på udstyret, og det er den dyreste af de processer, der kan købes. Udstyret er også kompliceret og omfangsrige.

På trods af disse ulemper er plasmasprøjtningsprocessen arbejdshorse for termiske sprøjteprocesser på grund af det store udvalg af metaller, som kan deponeres, lav porøsitet, højbindingsstyrke og høje afsætningsgrader opnås med denne proces.

(iv) Detonation Gun Coating :

Detonations- eller d-gun-processen er en proprietær proces af Linde Air Products Company, der involverer detonering af oxygen og acetylenblanding for at smelte og sænke belægningsmaterialet på substratoverfladen. Selvom processen blev udviklet omkring 1960, er den stadig proprietær på grund af mange detaljer, der er involveret i at producere de rette parametre for at opnå succesfulde belægningsapplikationer.

Figur 18.26 viser grundelementerne i en d-pistol bestående af en lang (et par meter) tønde på omkring 25 mm indvendig diameter. Pulver med 60 mikron partikelstørrelse indføres i pistolen ved et lavt tryk, og derefter introduceres oxy-acetylengasblandingen i forbrændingskammeret og detoneres ved hjælp af et tændrør.

Detonationstemperaturen er ca. 3900 ° C, som er tilstrækkelig til at smelte de fleste materialer. Detonationen frembringer en partikelhastighed på ca. 7300 m / sek. Detonationer gentages 4 til 8 gange / sek, og kvælstofgas bruges til at udskylde forbrændingsprodukterne efter hver detonering, og sprøjter af flydende carbondioxid anvendes til afkøling af emnet under sprøjtning for at undgå metallurgiske ændringer og warpage. Hver detonation producerer en belægningstykkelse på nogle få mikron. Den typiske rækkevidde for coaltykkelse er 75 til 125 mikrometer med overfladens rude af as-deponeret belægning i intervallet 3 til 6 mikrometer rms og et porøsitetsinterval på så lavt som 0-25 til 1 procent.

En stor ulempe ved processen er, at den giver betydelig støj, derfor installeres den i et lydisoleret rum med 45 cm tykke betonvægge. Operatøren driver pistolen uden for rummet, hvilket indebærer betydelig mekanisering.

Næsten ethvert materiale kan sprøjtes af d-gun, men denne proces anvendes mest til sprøjtning af de højteknologiske belægninger, karbider, keramik og komplekse kompositter. Forbindelsesstyrken så høj som 70 MPa kan opnås, og den således opnåede coating betragtes som de primære termiske spraybelægninger.

De materialer, der oftest sprøjtes med d-gun, indbefatter aluminiumoxid, aluminiumoxid-titanoxid, chromcarbid, wolframcarbid med koboltbindemiddel; wolframcarbid-wolfram-chromcarbidblanding med nikkel-kromlegeringsbindemiddel. Disse er primært slidbestandige belægninger til høj temperatur service. Specifikke anvendelser omfatter d-gun plated plug og ring måleinstrumenter, skærer kanter, der udsættes for intenst slid som skive knive til gummi og plast eller rørformede øvelser til skæring akustiske fliser og papir.

(v) Forbrændingsstrålesprøjtning:

Denne termiske sprøjteproces introduceret til industrien i1981 er beregnet til at være konkurrencedygtig med d-gun-processen i kvalitet og er kendt af varemærket Jet-Kote. Det har den fordel, at udstyret til det kan købes, mens d-gun udstyr ikke sælges, og sprøjtning kan ske på et af de 20 ulige centre, af Linde Air Products-selskabet, som har udstyret.

I forbrændingsstrålesprøjtningsbrænderen, vist skematisk i figur 18.27, bliver ilt og en brændselsgas, såsom hydrogen, propylen eller andre carbonhydridgasser, antændt af en pilotflamme i brænderkammerets forbrændingskammer, der er vinkelret på brænderens dyse. Materialet, der skal sprøjtes, indføres i midten af ​​jetstrømmen fra en pulverføder ved anvendelse af en bæregas, der er kompatibel med oxy-brændstofgasblandingen.

Forbrændingsgasens tryk varierer mellem 400 og 600 kPa, og flammetemperaturen ved pulverindføringspunktet er ca. 3000 ° C. Forbrændingsgasstrålen kan have en maksimal hastighed på ca. 1400 m / sek (ca. 4 mach), der er hurtigere end d-pistolens. Bindningsstyrken af ​​belægningen er en funktion af partikelhastighed og temperatur og er sædvanligvis over 70 MPa. Deponeringsdensiteter er 90% eller mere end den for teoretiske tæthed, med et sprøjtemønster på omkring 25 mm i diameter. Materiale kan deponeres med en hastighed på ca. 4, 5 kg pr. Time.

Ved sprøjtestråling er wolframcarbid / kobolt cermet det mest populære forbrugsstof til slidapplikationer, og processen er blevet brugt med succes for koboltbaseret hardfacing, keramik, rustfrit stål og andre korrosionsbestandige materialer.

Den største fordel ved processen er, at udstyret kan købes til en pris, der er lavere end for plasma-sprayudstyr. Dets væsentlige begrænsninger er manglen på anvendelige forbrugsstoffer, sikkerhedskrav til begrænsning af en brændbrændingsreaktion inden for brænderen i faklen, og gasomkostningerne er høje på grund af højt tryk og høj strømningshastighed på op til 28 m3 / time for ilt.

Trin # 4. Coating Karakteristik og Evaluering:

De fysiske og mekaniske egenskaber ved en sprøjteposition afviger normalt meget fra de af det oprindelige materiale, fordi den afsatte struktur er lamellær og ikke-homogen. Belægninger skal derfor inspiceres for revner, pinhuller, blærer og hulrum. Fordi sprøjtede belægninger er porøse skal de skaleres af passende tætningsmidler, hvis de anvendes til korrosionsbestandige anvendelser. Da disse belægninger klæber ved en mekanisk binding, bør de ikke anvendes under servicevilkår, der oplever slag og batterier.

Belægningstykkelsen bestemmes af servicekravene og de involverede omkostninger. Samlet tykkelse af sprøjtede belægninger på aksler bestemmes af den maksimale slidgodtgørelse, den minimale belægningstykkelse, der skal sprøjtes, og efterbehandlingsgodtgørelsen. Mindste belægningstykkelse afhænger af akseldiameteren som angivet i tabel 18.2.

Variationer i tykkelsen af ​​en deponering afhænger af typen af ​​overfladebehandling og den totale variation for rutineproduktionssprøjtning med monteret udstyr er 0 05 mm til trådsprøjtning.

Krympning af sprøjtede belægninger skal også overvejes grundigt, fordi det påvirker tykkelsen af ​​det endelige depositum. Stress kan forårsage revner af tykke metalcoatinger med en høj krympningsværdi, som det er tilfældet med austenitisk rustfrit stål (ASS) belægninger.

Dette særlige problem kan imidlertid løses ved først at sprøjte martensitisk rustfrit stål (MSS) på substratet og derefter sprøjte ASS over det for at opnå den ønskede tykkelse. MSS spray giver en stærk binding med carbonstål substrat, har en god styrke i sprøjtet tilstand og giver en fremragende overflade til ASS belægninger.

Visse sprøjtede belægninger gives en yderligere behandling for at skabe mere effektiv fusion med substratet. Fusion af sprøjtede aflejringer gennemføres ved gradvis og ensartet opvarmning til en fusionstemperatur på 1000 til 1300 ° C afhængig af det metalliserende materiale.

Forskellige metoder anvendt til fusionsbehandling indbefatter oxybrændselsgasbrænderen, en ovn eller ved induktionsopvarmning sædvanligvis med neutral eller reducerende atmosfære for at undgå oxidationen af ​​både aflejringen og substratet, inden fusionstemperaturen nås. Nøjagtig temperaturkontrol er nødvendig for at opnå en kvalitetsfusioneret belægning.

Applikationer:

Metal sprøjtning var oprindeligt beregnet til opbygning af overflader, som var blevet slidt, eroderet, fejljusteret eller fejlagtigt bearbejdet; Men nu er dens anvendelsesomslag varierede felter, herunder korrosions- og oxidationsbeskyttelse, maskinelementer, industri, støberi, fly og missiler.

En temmelig spektakulær brug af metalsprøjtning er belægningen af ​​læder-, keramik-, træ- og kludemner uden at ødelægge bagmaterialet.

Aluminium, zink og rustfrit stål sprøjtes for at beskytte overflader mod oxidation og korrosionsbestandighed. Hårde legeringsaflejringer anvendes ofte på maskinkomponenter som pumpestempler, pumpe stænger, hydrauliske ramper, pakningsafsnit af dampturbinaksler og ventiler.

Flerlagsaflejringer af forskellige materialer anvendes til oxidationsbeskyttelse for cyanidpotter, ovnovndele, glødelamper og ovntransportører.

Zirkoniumoxid og aluminiumoxid keramik bruges nogle gange til at tilvejebringe sådanne barrierelag.

Konturer af dyre mønstre og matchplader kan ændres ved spraybelægning efterfulgt af passende efterbehandling. Defekte støbegods kan også reddes ved sprøjtning.

I den elektriske industri anvendes metalsprayforekomster til at tilvejebringe 50 til 100% højere modstand end det samme materiale i støbte eller smide former. Sådanne anvendelser omfatter sprøjtning af kobber på elektriske kontakter, kulbørster og glas i bilsikringer samt sølv på kobberkontakter. Keramiske sprøjteaflejringer anvendes i elektriske industrier til isolatorer. Magnetisk afskærmning af elektriske komponenter kan ske med zinkpåføring på elektroniske sager og chasis. Kondensatorplader kan fremstilles ved at sprøjte aluminium på begge sider af kludbånd.

I flyet og missiler anvendes processen til lufttætninger og slidbestandige overflader for at forhindre fretting og galning ved forhøjede temperaturer.