Natryskiwanie termiczne

Techniki natryskiwania cieplnego – procesy powlekania, w których stopione (lub podgrzane) materiały są natryskiwane na powierzchnię. "Surowiec" (prekursor powłoki) jest podgrzewany elektrycznie (plazmą lub łukiem) lub w wyniku spalania paliw gazowych(płomień spalania). Podczas natryskiwania cieplnego można nałożyć powłoki o grubościach pomiędzy powłokami PVD oraz napawaniem(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 materiału podłoża 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. Detal w czasie procesu nie nagrzewa się do wysokich temperatur, przez co nie zmienia się jego mikrostruktura.

Jakość powłoki zwykle ocenia się przez pomiar jej grubości, porowatości, zawartości tlenków, makro- i mikrotwardości, siły wiązania (kohezji i adhezji do podłoża) i chropowatości powierzchni.

Wyróżnia się kilka odmian natryskiwania termicznego:

• Natrysk plazmowy
• Natryskiwanie detonacyjne
• Natrysk łukowy
• Natryskiwanie cieplne naddźwiękowe HVOF (Natryskiwanie powłok tlenowo-paliwowych z dużą prędkością)
• Natryskiwanie cieplne naddźwiękowe HVAF (Paliwo powietrzne o dużym ciśnieniu)
• Natryskiwanie płomieniowe
• Natryskiwanie płomieniowe z przetopem

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 przewodami
• Zasilanie mediów - gazy lub ciecze do wytworzenia płomienia lub strumienia plazmy, gazy do przenoszenia proszku itp.
• Robot - do manipulowania palnikiem lub powlekanymi podłożami
• Konsola sterowania - zintegrowane lub indywidualne dla wszystkich powyższych
• Zespół gazów procesowych

Przykłady zastosowań:

• Regeneracja uszkodzonych powierzchni
• Ochrona przed korozją
• Ochrona przed ścieraniem
• Zmiana przewodności cieplnej lub przewodności elektrycznej
• Ochrona przed temperaturą / utlenianiem (powłoki termiczne) - powłoki TBC
• Implanty medyczne - zapewnienie biokompatybilności

https://cmip.pl/natryskiwanie_cieplne/