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热喷涂:工艺和可能的应用

时间:2023-07-18   访问量:147

热喷涂工艺在表面技术领域提供了广泛的可能应用。由不同基材制成的部件配有附加材料,例如防止磨损和腐蚀。热喷涂层具有表面硬度高、不粘性能优异的特点。

这就是热喷涂的工作原理

基本上,方法与喷漆类似。然而,在热涂层过程中,通过喷涂过程应用另一种物质(附加材料)来代替油漆。它的特性应该转移到表面(基材)上,从而对其进行精炼。

其他材料,例如:

例如,纯金属可以防止桥梁施工中的腐蚀。

耐磨修复用钢

抗氧化和硬质氧化物(纺织品制造)

轴用低磨损硬质合金

由于填充材料最初具有固态聚集体,因此在热喷涂之前将它们加热并液化或赋予面团状稠度。只有以这种形式,它们才能应用到先前清洁和粗糙化的基材上,它们通常与基材的表面结构机械连接(堆叠)。

这些是最重要的喷涂工艺

根据添加剂和表面材料的特性,热喷涂有多种类型。然而,它们都按照以下基本原则工作:

将喷涂材料引入喷嘴(喷枪)。

该物质在喷雾燃烧器中通过能量加热。

供应的气体(或另一种所谓的工作介质)会在燃烧器中产生压力。

由于压力的作用,喷涂材料通过喷嘴到达基材上并进行涂覆。

热喷涂主要使用四种涂层工艺。以下是这些技术的概述,这些技术的主要区别在于发热类型:

传统火焰喷涂

燃气和氧气的点燃混合物会产生高温,从而液化其他材料,例如金属丝(金属丝火焰喷涂)或粉末(粉末火焰喷涂)。使用额外的压缩空气将熔融材料喷射到表面上。

高速氧气喷涂 (HVOF)

这种变体类似于传统的火焰喷涂。区别:燃烧器尖端的特殊膨胀喷嘴将带有材料的气体射流加速至超音速。该工艺因此得名,其缩写 HVOF 代表“高速氧燃料喷涂”。高速确保了表面层性能的改善。

电弧喷涂

正如该过程的名称所示,热源是电弧。两根导电线点燃电弧。涂层材料为金属丝。通过产生电弧来熔化金属丝,并使用雾化气体将其施加到材料的表面。

等离子喷涂

这里,在喷枪中的阴极和阳极之间也形成电弧。气体穿过它并被加热到足以产生几厘米长的极热等离子射流。粉末形式的材料(例如陶瓷)穿过它并溶解成颗粒,撞击基材。

热喷涂的应用领域

该工艺是一种相对灵活且经济高效的产品涂层和修复方法。因此,除其他外,它们的表面...

更耐磨损(例如耐磨、耐腐蚀、耐热或耐泄漏)

更导电

与活组织更相容(例如通过生物相容性植入物)

这使得热喷涂在许多行业中都有可能得到应用。

在汽车工业中,该工艺用于涂覆从小零件到发动机缸体的所有物品。

诸如熨斗或平底锅之类的家用电器可以配备由特殊塑料制成的耐热不粘表面。

纺织行业对机器部件使用热喷涂,在加工过程中对织物纤维温和。

在机械工程中,活塞环和阀门、泵轴承或阀盖都用它来精制。

在造纸工业中,该方法使辊子对化学物质、磨损和机械应力不太敏感。     

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