Kas ir termiskā izsmidzināšana

Termiskā izsmidzināšana ir pārklāšanas procesu grupa, kurā kausēti (vai sakarsēti) materiāli tiek izsmidzināti uz sagatavotas virsmas. Pārklājuma materiālu jeb “izejvielu” silda ar elektriskiem (plazmas vai loka) vai ķīmiskiem līdzekļiem (degšanas liesma). Termiski izsmidzināmie pārklājumi var būt biezi (biezums no 20 mikrometriem līdz vairākiem mm).

Termiski izsmidzināmie pārklājuma materiāli termiskai izsmidzināšanai ietver metālus, sakausējumus, keramiku, plastmasu un kompozītmateriālus. Tos padod pulvera vai stieples veidā, karsē līdz izkusušam vai daļēji izkusušam stāvoklim un paātrina līdz substrātiem mikrometra izmēra daļiņu veidā. Degšanas vai elektriskā loka izlāde parasti tiek izmantota kā enerģijas avots termiskai izsmidzināšanai. Iegūtie pārklājumi tiek izgatavoti, uzkrājot daudzas izsmidzinātas daļiņas. Virsma var būtiski nesakarst, ļaujot pārklāties ar viegli uzliesmojošām vielām.

Termiskā izsmidzināšanas pārklājuma kvalitāti parasti novērtē, izmērot tā porainību, oksīdu saturu, makro un mikro cietību, saites stiprību un virsmas raupjumu. Parasti pārklājuma kvalitāte palielinās, palielinoties daļiņu ātrumam.

Termiskā aerosola veidi:

1. Plazmas aerosols (APS)

2. Detonācijas lielgabals

3. Stiepļu loka izsmidzināšana

4. Liesmas aerosols

5. Ātrgaitas skābekļa degviela (HVOF)

6. Liela ātruma gaisa degviela (HVAF)

7. Aukstā aerosols

Termiskās izsmidzināšanas pielietojumi

Termiskos izsmidzināšanas pārklājumus plaši izmanto gāzturbīnu, dīzeļdzinēju, gultņu, žurnālu, sūkņu, kompresoru un naftas atradņu iekārtu ražošanā, kā arī medicīnisko implantu pārklāšanā.

Termiskā izsmidzināšana galvenokārt ir alternatīva lokmetinātiem pārklājumiem, lai gan to izmanto arī kā alternatīvu citiem virsmas veidošanas procesiem, piemēram, galvanizācijai, fizikālai un ķīmiskai tvaiku pārklāšanai un jonu implantācijai inženiertehniskos lietojumos.

Termiskās izsmidzināšanas priekšrocības

1. Visaptveroša pārklājuma materiālu izvēle: metāli, sakausējumi, keramika, metālkeramika, karbīdi, polimēri un plastmasas;

2. Biezus pārklājumus var uzklāt ar lielu nogulsnēšanas ātrumu;

3. Termiski izsmidzināmie pārklājumi ir mehāniski saistīti ar pamatni - bieži vien var izsmidzināt pārklājuma materiālus, kas metalurģiski nav savienojami ar pamatni;

4. var izsmidzināt pārklājuma materiālus ar augstāku kušanas temperatūru nekā substrātam;

5. Lielāko daļu detaļu var izsmidzināt ar nelielu priekšsildīšanu vai pēctermisko apstrādi vai bez tās, un komponentu kropļojumi ir minimāli;

6. Detaļas var atjaunot ātri un par zemām izmaksām un parasti par daļu no nomaiņas cenas;

7. Izmantojot augstākās kvalitātes materiālu termoizsmidzināmajam pārklājumam, var pagarināt jauno komponentu kalpošanas laiku;

8. Termiski izsmidzināmos pārklājumus var uzklāt gan manuāli, gan mehanizēti.