Natryskiwanie termiczne

Techniki natryskiwania termicznego – procesy powlekania, w których stopione (lub podgrzane) materiały są natryskiwane na powierzchnię. "Surowiec" (prekursor powłoki) jest podgrzewany elektrycznie (plazmą lub łukiem) lub środkami chemicznymi (płomień spalania). Natryskiwanie termiczne może zapewnić grube powłoki (w przybliżeniu zakres grubości od 20 mikronów do kilku milimetrów, w zależności od procesu i surowca), na dużym obszarze przy dużej szybkości osadzania w porównaniu z innymi procesami powlekania, takimi jak powlekanie galwaniczne, fizyczne i chemiczne osadzanie z fazy gazowej. Materiały powłokowe dostępne do natryskiwania cieplnego obejmują metale, stopy, ceramikę, tworzywa sztuczne i kompozyty. Podawane są w postaci proszku lub drutu, podgrzewane do stanu stopionego lub pół-stopionego i przy przyspieszane w kierunku substratów w postaci cząstek wielkości mikrometrów. Jako źródło energii do natryskiwania cieplnego stosuje się zwykle spalanie lub wyładowanie łukowe. Powstałe powłoki otrzymywane są w wyniku nagromadzenia wielu rozpylonych cząstek. Powierzchnia może nie nagrzewać się znacznie, co pozwala na powlekanie substancji łatwopalnych.

Jakość powłoki zwykle ocenia się przez pomiar jej porowatości, zawartości tlenków, makro- i mikrotwardości, siły wiązania i chropowatości powierzchni.

Rodzaje natryskiwania termicznego

Wyróżnia się kilka odmian natryskiwania termicznego:

• Natrysk plazmowy
• Rozpylanie detonacyjne
• Natrysk łukowy
• Rozpylanie płomieni
• HVOF (Natryskiwanie powłok tlenowo-paliwowych z dużą prędkością)
• HVAF (Paliwo powietrzne o dużej prędkości
• Natryskiwanie ciepłem
• Natryskiwanie na zimno
• Rozpylenie i spalanie

Budowa systemu

Typowy system natryskiwania termicznego składa się z:

• Palnika natryskowego (lub pistoletu natryskowego) - rdzeń urządzenia dokonujący topienia i przyspieszania osadzanych cząstek
• Podajnik - służy do dostarczania proszku, drutu lub płynu do palnika rurkami
• Zasilanie mediów - gazy lub ciecze do wytworzenia płomienia lub strumienia plazmy, gazy do przenoszenia proszku itp.
• Robot - do manipulowania palnikiem lub powlekanymi podłożami
• Zasilanie
• Konsola sterowania - zintegrowane lub indywidualne dla wszystkich powyższych

Zastosowanie

Przykłady zastosowań:

• Regeneracja lub kondycjonowanie wału korbowego
• Ochrona przed korozją
• Ochrona przed porastaniem
• Zmiana przewodności cieplnej lub przewodności elektrycznej
• Kontrola zużycia: napawanie (odporne na zużycie) lub ścieranie
• Naprawianie uszkodzonych powierzchni
• Ochrona przed temperaturą / utlenianiem (powłoki termiczne)
• Implanty medyczne
• Produkcja materiałów klasyfikowanych funkcjonalnie (do dowolnego z powyższych zastosowań)