اسپری حرارتی چیست؟

اسپری حرارتی یک تکنیک پوشش‌دهی است که یک ماده گرم شده را روی یک سطح اسپری می‌کند تا آن را بپوشاند و آن را در برابر سایش، خوردگی، فرسایش، سایش یا کاویتاسیون مقاوم کند. مواد مختلفی را می‌توان در اسپری حرارتی استفاده کرد، اما سه ماده رایج عبارتند از فلزات، سرامیک‌ها و پلاستیک‌ها. ماده (یا ماده اولیه) با استفاده از روش‌های الکتریکی (پلاسما یا قوس) یا شیمیایی (شعله احتراق) گرم می‌شود تا جریانی از ذرات ریز با سرعت بالا در حالت مذاب یا نیمه مذاب به زیرلایه برخورد کند و یک پوشش ایجاد کند. ماده اولیه می‌تواند به شکل میله، سیم، پودر یا مایع باشد.

اسپری حرارتی معمولاً برای محافظت یا تعمیر یک سطح انجام می‌شود. یکی از مزایای اسپری حرارتی این است که سطح را با یک لایه محافظ می‌پوشاند. به عنوان مثال، سطحی که با یک فلز قوی پوشش داده شده است، در برابر سایش، گرما و خراش مقاوم‌تر می‌شود. مزیت دیگر این است که اسپری حرارتی می‌تواند سطح را تعمیر کند. یک قطعه فرسوده یا خورده شده را می‌توان با پوشش‌هایی اسپری کرد تا ترمیم شود. اگرچه پوشش اسپری حرارتی هیچ استحکامی به قطعه اضافه نمی‌کند، اما روشی سریع و اقتصادی برای تعمیر ابعاد قطعات است. عملیات سنگ‌زنی بعدی اغلب برای صاف کردن سطح پوشش‌ها و رساندن ابعاد نهایی به تلرانس‌های مناسب آنها مورد نیاز است.تسمه‌های سنباده الماسهبه طور گسترده برای عملیات سنگ زنی استفاده می شوند.

مزایا و ویژگی‌های اصلی پاشش حرارتی به عنوان یک فرآیند پوشش‌دهی در زیر خلاصه شده است:

● نیازی به ترکیبات آلی فرار (VOC) که برای انسان و محیط زیست مضر هستند، ندارد.
● طیف گسترده‌ای از مواد می‌توانند به عنوان خوراک استفاده شوند: فلزات، آلیاژها، سرامیک‌ها، سرمت‌ها، کاربیدها، پلیمرها و پلاستیک‌ها.
● پوشش‌های پاشش حرارتی به صورت مکانیکی به زیرلایه متصل می‌شوند. می‌توانند مواد پوششی را که از نظر متالورژیکی با زیرلایه ناسازگار هستند، اسپری کنند.
● می‌تواند مواد پوشش‌دهنده با نقطه ذوب بالاتر از زیرلایه را اسپری کند.
● پوشش‌های پاشش حرارتی را می‌توان هم به صورت دستی و هم به صورت مکانیزه اعمال کرد.
● پوشش‌های ضخیم را می‌توان با سرعت رسوب‌گذاری بالا اعمال کرد.
● اکثر قطعات را می‌توان با عملیات پیش‌گرمایش یا پس‌گرمایش کم یا بدون آن، پوشش‌دهی کرد و اعوجاج قطعات حداقل است.
● قطعات را می‌توان به سرعت و با هزینه کم بازسازی کرد و معمولاً با کسری از قیمت قطعه جایگزین.
● با استفاده از مواد مرغوب برای پوشش پاشش حرارتی، طول عمر قطعات جدید می‌تواند افزایش یابد.

چندین نوع مختلف از فرآیندهای پوشش‌دهی پاشش حرارتی وجود دارد. آنها در نحوه اعمال انرژی حرارتی و جنبشی به ماده اولیه، شکل ماده اولیه و سرعت‌ها و دمای نسبی شعله با هم تفاوت دارند. هر فرآیند مزایا و معایبی دارد و برخی از آنها برای انواع خاصی از پوشش‌ها بهینه شده‌اند.
فرآیندهای پاشش حرارتی سال‌هاست که به طور گسترده در تمام بخش‌های اصلی صنعت مهندسی از جمله ساخت توربین‌های گازی، موتورهای دیزلی، یاتاقان‌ها، ژورنال‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها و تجهیزات میدان نفتی و همچنین پوشش‌دهی ایمپلنت‌های پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پیشرفت‌های اخیر در تجهیزات و فرآیندها، کیفیت را بهبود بخشیده و دامنه کاربرد بالقوه پوشش‌های پاشش حرارتی را گسترش داده است.