Plazma permetezésegy kifinomult bevonási eljárás, amely ívplazmát használ hőforrásként az anyagok megolvasztásához és a hordozóra történő lerakásához. Ezt a módszert széles körben alkalmazzák a különböző iparágakban az anyagok felületi tulajdonságainak javítására, például a korrózióállóság, a hőállóság, a kopásállóság és az elektromos szigetelés javítására. Itt van egy részletes áttekintés a plazmapermetezés végrehajtásáról.
A plazma permetezés az ívplazma generálás elvén működik. Két, jellemzően nem fogyó anyagból készült elektróda között ív jön létre, amely hőforrásként szolgál. Gázáram, például argon, nitrogén vagy hidrogén áramlik át az íven. Ezt a gázt ionizálják és rendkívül magas hőmérsékletre, 10 000 és 20 000 °C közötti hőmérsékletre hevítik, így plazmasugár keletkezik. A plazmasugár egy fúvókán keresztül lép ki, és a hordozóra irányul, ahol a bevonatot fel kell vinni.
A high-voltage power supply is used to create an arc between the electrodes.
Az ívet stabil, jellemzően több tíz amper és több száz amper tartományba eső áramáramlás tartja fenn.
Inert vagy reaktív gázt táplálunk a plazmaégőbe.
A gázt az ív felmelegíti és ionizálja, így magas hőmérsékletű plazmasugár keletkezik.
A plazmafáklya a plazmaszóró rendszer központi eleme.
Ebben találhatók az elektródák és a fúvóka, amelyen keresztül a plazmasugár kilép.
A nyersanyagot, amely lehet por, huzal vagy rúd formájában, a plazmasugárba vezetjük.
Az anyagot a plazma felmelegíti és megolvasztja, az olvadt cseppeket pedig a hordozó felé gyorsítja.
Az aljzatot megtisztítják és előkészítik, hogy biztosítsák a bevonat jó tapadását.
Előmelegíthető, hogy csökkentse a hősokkot a bevonási folyamat során.
A plazmapermetezési folyamat lépései
The substrate is preheated to a temperature close to the melting point of the feedstock material.
Ez segít csökkenteni a hőfeszültséget, és javítja a bevonat és az aljzat közötti kötést.
The feedstock material is introduced into the plasma jet either by a powder feeder or by melting a wire or rod.
The material is heated and melted instantaneously by the high-temperature plasma.
Az olvadt cseppeket a plazmasugár felgyorsítja a hordozó felé.
Ahogy a cseppek az aljzathoz érnek, szétterülnek és ellaposodnak, egy réteget képezve a bevonatból.
A folyamat megismétlődik, több réteg felhordásával a kívánt bevonatvastagság elérése érdekében.
A kívánt bevonatvastagság elérése után a plazmapisztolyt kikapcsolják.
A bevont aljzatot lassan hagyjuk lehűlni, hogy elkerüljük a repedéseket és a belső feszültségeket.
Gas Type and Flow Rate: The type and flow rate of the gas affect the plasma temperature and jet velocity.
Tápegység és íváram: Az íváram szabályozza a plazma hőmérsékletét és az anyagolvadás sebességét.
Nyersanyag tulajdonságai: Az alapanyag kémiai összetétele, részecskemérete és olvadáspontja befolyásolja a bevonat tulajdonságait.
A permetezési távolság és a fúvóka kialakítása: A fúvóka és az aljzat közötti távolság, valamint a fúvóka kialakítása befolyásolja a bevonat egyenletességét és lerakódási sebességét.
A plazma permetezést az alkalmazások széles körében használják, beleértve:
Corrosion and Wear Resistance: Coatings such as ceramic and metallic oxides are applied to protect surfaces from corrosion and wear.
Hőzáró bevonatok: Az olyan bevonatokat, mint a cirkónium-oxid, a repülőgépiparban és az autóiparban használják hőszigetelés céljából.
Elektromos szigetelés: Az elektromos alkatrészekre bevonatokat, például alumínium-oxidot alkalmaznak, hogy javítsák azok szigetelési tulajdonságait.
Orvosbiológiai bevonatok: Az olyan bevonatokat, mint a hidroxiapatit, az implantátumokban használják biológiai kompatibilitásuk javítására.
Plazma permetezésegy sokoldalú és hatékony bevonási eljárás, amely magas hőmérsékletű plazmát használ az anyagok megolvasztására és a hordozóra történő lerakására. A folyamat paramétereinek, például a gáz típusának, az íváramnak, a nyersanyagnak és a szórási távolságnak gondos ellenőrzésével különféle tulajdonságokkal rendelkező bevonatok széles választéka állítható elő. Ez a technológia számos iparágban nélkülözhetetlen az alkatrészek és termékek teljesítményének és tartósságának növeléséhez.
