Bột phun phủ HVOF phân loại và sử dụng

Các câu hỏi thường gặp

Phun HVOF được sử dụng để chuẩn bị lớp phủ kim loại để bảo vệ chống ăn mòn và trong một số ứng dụng, bảo vệ chống mài mòn. So với nhiều quy trình phun nhiệt thông thường khác, lớp phủ kim loại lắng đọng trong quy trình HVOF cung cấp độ xốp thấp, lượng oxit thấp hơn và độ bám dính cao hơn với chất nền. Các loại lớp phủ kim loại lắng đọng bằng quy trình HVOF bao gồm:



Hợp kim sắt, bao gồm một số thép không gỉ
Hợp kim niken
Hợp kim dựa trên coban
Hợp kim MCrAlY
Các hợp kim tự chảy như NiCrBSi & CoCrWBSi
Nhôm đồng
Molypden

Quá trình HVOF đòi hỏi các hạt bột có kích thước nhỏ hơn, đường kính nhỏ hơn khoảng 60, so với bột kim loại được sử dụng với các quy trình phủ thông thường hơn như phun lửa hoặc phun plasma hoặc hồ quang chuyển plasma (PTA). Các đặc tính của bột, kết quả từ phương pháp sản xuất của nó, sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính lớp phủ lắng đọng. Sản xuất bột là một xem xét quan trọng trong việc chuẩn bị lớp phủ kim loại phun HVOF.

Có ba phương pháp chính để sản xuất bột kim loại phù hợp cho phun HVOF:

• Nguyên tử nước
• Nguyên tử khí
• Kết tụ và thiêu kết

Nguyên tử hóa

Hầu hết các bột kim loại được điều chế bằng cách sử dụng các quá trình nguyên tử hóa. Trong phương pháp này, kim loại nóng chảy được bơm qua một vòi phun ở đầu buồng để tạo thành các hạt hình cầu. Những hạt này rắn lại trong buồng và được thu thập ở phía dưới. Hai loại nguyên tử hóa là có thể: nguyên tử hóa nước hoặc nguyên tử khí.

Trong quá trình nguyên tử hóa nước, các giọt kim loại nóng chảy đông cứng lại khi va chạm với một bể chứa nước bên trong buồng. Trong quá trình nguyên tử hóa khí, các hạt rắn lại trong bầu khí quyển trơ khi đi về phía thành buồng. Các khí được sử dụng thường là nitơ, argon và, đôi khi là helium.

Các loại bột được sản xuất bởi nguyên tử nước và khí khá khác nhau. Nói chung, nguyên tử hóa nước tạo ra các hạt có hình dạng không đều có thể dẫn đến phân loại kích thước bột kém và khó khăn trong việc nạp bột. Những loại bột này cũng có thể chứa hàm lượng oxit cao hơn và các túi nước hoặc khí nhỏ. Tuy nhiên, bột nguyên tử nước rẻ hơn đáng kể so với bột nguyên tử khí. Ưu điểm chính của bột nguyên tử khí là hình dạng hình cầu và tính đồng nhất của chúng trong phân bố kích thước, cùng với độ tinh khiết hóa học tốt và tính đồng nhất. Tính đồng nhất và hình dạng của chúng cung cấp khả năng lưu chuyển tốt.

Tích tụ và thiêu kết

Sự kết tụ và thiêu kết được sử dụng rộng rãi trong việc điều chế bột cacbua để phun HVOF. Nó ít quan trọng hơn để sản xuất bột kim loại, nhưng được sử dụng để điều chế bột của các kim loại chịu lửa như molypden và hợp kim của nó.

Trong phương pháp này, các vật liệu bắt đầu đồng nhất được phân tán trong nước cùng với chất kết dính polymer phù hợp (PVA). Sự phân tán được nguyên tử hóa thành bột bằng một kỹ thuật được gọi là sấy phun. Trong kỹ thuật này, một vòi phun hoặc máy phun ly tâm được sử dụng để tạo ra các giọt phân tán bên trong buồng được gia nhiệt. Nước được loại bỏ nhanh chóng và các hạt rắn được hình thành được giữ bằng chất kết dính hữu cơ.

Những hạt bột này được thu thập khi chúng rơi xuống đáy buồng. Quá trình thiêu kết được thực hiện trong lò nung, với bước nhiệt độ thấp hơn ban đầu để loại bỏ chất kết dính hữu cơ. Giống như bột nguyên tử khí, những loại bột này có thể có lợi thế là hình cầu.

Phân bố kích thước hạt

Phân bố kích thước hạt đóng vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị lớp phủ và trong việc xác định tính chất của lớp phủ. Ví dụ, các hạt quá lớn sẽ bật ra khỏi chất nền dẫn đến hiệu quả lắng đọng kém, trong khi các hạt quá nhỏ sẽ tan chảy trong súng phun dẫn đến tắc nghẽn. Ngoài ra, các hạt rất nhỏ có xu hướng oxy hóa dễ dàng hơn, dẫn đến nồng độ oxit cao hơn trong lớp phủ. Phân bố kích thước hạt thích hợp nhất sẽ phụ thuộc vào loại hệ thống HVOF. Các giá trị được đưa ra bởi các nhà sản xuất thiết bị nên được sử dụng hoặc tư vấn chuyên gia tìm kiếm. Kích thước bột điển hình nằm trong khoảng 15 đến 60 micron, và thường được sử dụng các phân phối khá hẹp như 15 đến 45 micron. Việc phân loại bột theo tỷ lệ kích thước hoặc phân phối chính xác được thực hiện bằng cách sàng cho các kích cỡ trên 25 micron, và bằng cách rây không khí dưới kích thước này.