پلاسما اسپری

موادی که در پوشش های پلاسما اسپری استفاده می شوند شامل فلزات خالص ، انواع آلیاژ ها و سوپر آلیاژ ها، ترکیبات فلزی و کامپوزیتی، مواد MCrAlY (شامل نیکل، کبالت، آهن یا ترکیبی از فلزات آلیاژی با کروم، آلومینیوم و ایتریم)، سرامیک و … می باشد. همچنین ضخامت این پوشش ها در حدود چند میلیمتر است.

لازم به ذکر است که مزیت اصلی روش پاشش پلاسما محدوده وسیعی از مواد است كه می تواند به عنوان پوشش استفاده شود ، در واقع هر ماده ای كه بتواند بدون تخریب شدن به حالت مذاب در بیاید می تواند به عنوان ماده اولیه در این روش مصرف گردد.

به طور کلی پوشش های پلاسما اسپری جهت محافظت سطح قطعات در برابر عواملی مانند دمای بالا، سطوح دارای اصطکاک بالا، خوردگی و فرسایش مورد استفاده قرار می گیرند. این پوشش ها در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت، نساجی ، فولاد، نیروگاهی و … کاربرد فراوان دارند.

پاشش حرارتی

پاشش حرارتی نام کلی برای مجموعه ای از روش هایی است که برای ایجاد پوشش در سطح قطعات ، با استفاده از ترکیبی از انرژی حرارتی و انرژی جنبشی انجام می گیرد. تقسیم بندی های مختلفی برای فرایندهای ترمال اسپری ارائه شده است.

مواد اولیه مورد استفاده در این فرآیندها به شکل پودر، سیم یا میله می باشد. منابع انرژی مواد اولیه را به صورت ذوب شده یا خمیری درآورده و در مرحله بعد، ذرات ماده پوششی توسط یک گاز خنثی (آرگون، هلیوم، ازت ویا مخلوطی از این گازها) سرعت داده شده و با شتاب، به سطح آماده شده قطعه، پرتاب می شوند. در اثر شتاب زیاد، در هنگام برخورد ذرات به سطح قطعه، بین ذرات و سطح، یک پیوند مکانیکی قوی به وجود می آید.

پوشش با پاشش حرارتی به طور کلی انواع روش های پاشش حرارتی عبارتند از:

• پاشش شعله ای (Flame Spray)
• پاشش قوس الکتریکی ( Arc Spray)
• پلاسما اسپری (APS)
• اسپری سوخت و اکسیژن با سرعت بالا (HVOF,HP-HVOF)

از روش های پاشش حرارتی ، پلاسما اسپری بسیار مورد توجه بوده و توسعه یافته است. از جمله پیشرفت هایی که در این روش صورت گرفته، امکان کار کردن تحت اتمسفر کنترل شده در فشارهای کم است. با این روش، تولید سیستم های پوششی پیشرفته و پیچیده امکان پذیر است.

همچنین از روش پلاسما اسپری ، برای حفاظت از اجزای موتورهای تحت بارهای زیاد در برابر خوردگی داغ، مانند پره های روتور توربین نیز استفاده می شود.

روش فرآیند پلاسما اسپری

روش پلاسما اسپری به علت سرعت بالای پوشش دهی ، از پرکاربردترین روش ها در صنعت می باشد. همچنین این روش مناسب برای ایجاد پوشش های دیر گداز و مقاوم به سایش و خوردگی با کیفیتی مناسب می باشد.

روش فرآیند پلاسما اسپری به این صورت است که ابتدا اختلاف پتانسیلی بین آند و کاتد برقرار شده و سپس گاز بین آند و کاتد یونیزه می شود. با برقراری جریان برق، گاز به شدت گرم شده و حجم آن اضافه می شود. در این حالت گاز با فشار از دهانه تفنگ خارج می شود.

اگر ماده پوشان در پاشش پلاسما به صورت پودر باشد ، ذرات ماده پوشان در دهانه خروجی تفنگ وارد شعله تغذیه می شوند و اگر به صورت سیم باشد از عقب تفنگ و به کمک چند غلطک وارد قسمت پلاسما می گردد.

در پلاسما اسپری پس از ورود ذرات به درون شعله ، ذرات بر حسب اندازه ای که دارند ذوب و یا نیمه مذاب می شوند و با سرعت بر روی سطح زیر لایه برخورد می کنند تا پوشش تشکیل شود.

در روش پاشش پلاسما برخلاف دمای بالای فرآیند ، قطعه دچار تنش های گرمایی نمی شود. در نتیجه سطحی با پوشش یکنواخت و دارای چسبندگی و کیفیت بسیار عالی ایجاد خواهد شد و مقاومت قطعه در برابر عوامل فرسودگی محیطی چندین برابر افزایش خواهد یافت.

خدمات پلاسما اسپری

خدمات پلاسما اسپری در شرکت ها و آزمایشگاه ها انجام می شود. فرآیند پوشش سرامیکی، سرمت یا فلزی عموما توسط این خدمت ارائه می شود. همچنین برای قطعات با شکل پیچیده، به منظور یکنواختی ضخامت گاهی از سیستم رباتیک استفاده می شود.

قیمت پلاسما اسپری

همانظور که اشاره شد در روش پاشش پلاسما می توان محدوده وسیعی از پوشش ها را اعمال کرد و به کیفیت بسیار خوب پس از پاشش رسید. اما نکته قابل توجه این است که قیمت پلاسما اسپری بالا بوده و احتمال اکسید شدن پودر به دلیل دمای بالای این روش وجود دارد.