Saldatura ad arco al plasma (PAW)e la spruzzatura termica sono entrambe le tecnologie utilizzate per la preparazione della superficie del materiale che condividono somiglianze nella funzione e nell'applicazione, ma hanno differenze significative nel processo, nei materiali, nelle attrezzature e nei risultati.

Di seguito sono riportate le somiglianze chiave e le differenze tra le due tecnologie:

Somiglianze principali

1. Aree di applicazione

- Miglioramento della superficie: entrambi vengono utilizzati per migliorare l'usura, la corrosione e la resistenza al calore delle superfici dei materiali e sono comunemente usati in aerospaziale, produzione automobilistica, energia e macchinari pesanti.

- Gamma di materiali: entrambe le tecnologie possono essere utilizzate su una varietà di materiali, tra cui metalli, ceramiche e compositi.

2. Scopo

- Estensione della durata di servizio: estensione della durata delle parti aggiungendo uno strato protettivo alla superficie del substrato.

- Riparazione e ristrutturazione: può essere utilizzato per riparare le parti usurate per ripristinarle alla loro funzione e alle prestazioni originali.

3. Modifica della superficie: entrambi possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni di un materiale alterando la composizione chimica e la struttura della superficie.

Differenze principali

1. Principio del processo

- Saldatura di sovrapposizione ad arco al plasma (PAW)

- Fonte di calore: utilizzando un arco elettrico come fonte di calore, le alte temperature sono generate dall'arco del plasma, causando la fusione e il deposito del materiale del rivestimento sul materiale di base.

- Modalità operativa: il materiale del rivestimento è generalmente sotto forma di filo di saldatura o polvere di saldatura, che forma uno strato di legame metallurgico solido sulla superficie del materiale di base attraverso lo scioglimento.

- Processo: l'arco del plasma riscalda localmente la superficie del materiale di base al punto di fusione e il materiale del rivestimento reagisce metallurgicamente con il materiale di base per formare uno strato di fusione solida.

- Spruzzatura (spruzzatura termica)

-Fonte di calore: utilizzando fiamma, arco elettrico o plasma per riscaldare il materiale spruzzato su uno stato fuso o semi-folle.

- Modalità di funzionamento: il materiale a spruzzo, di solito sotto forma di polvere o filo, viene spruzzato sulla superficie del substrato da un flusso d'aria ad alta velocità per formare uno strato di materiale fuso meccanicamente.

- Processo: il materiale si raffredda e si solidifica rapidamente durante il processo di spruzzatura per formare un rivestimento, ma il legame con il substrato è principalmente meccanico piuttosto che metallurgico.

2. Proprietà materiali e rivestimenti

- Saldatura ad arco al plasma (PAW)

- Selezione del materiale: adatto per filo di saldatura, polvere di saldatura e altri materiali, solitamente utilizzati per materiali in metallo e leghe.

- Caratteristiche di rivestimento: forma il legame metallurgico, il rivestimento denso e forte, con eccellenti proprietà meccaniche e resistenza all'usura.

- Spessore di rivestimento: si possono formare rivestimenti spessi, che vanno da pochi millimetri a diverse decine di millimetri.

- Spruzzatura termica ** ** Spruzzatura termica

- Selezione dei materiali: per polveri o fili, i tipi di materiali includono metalli, ceramiche, materie plastiche, ecc.

- Caratteristiche di rivestimento: forma un legame meccanico, il rivestimento è meno denso, ma può essere trattato senza cambiare la natura del substrato.

- Spessore di rivestimento: il rivestimento è generalmente sottile, di solito tra alcune decine di micron e pochi millimetri.

3. Condizioni di processo

- Saldatura ad arco al plasma (PAW)

- Controllo della temperatura: è richiesto un controllo preciso della temperatura dell'arco, di solito ad alte temperature di lavoro fino a diverse migliaia di gradi Celsius.

- Requisiti ambientali: di solito effettuato in un ambiente di gas protettivo, come l'argon, per prevenire l'ossidazione e la contaminazione dei materiali.

- Spruzzatura (spruzzatura termica) **

- Controllo della temperatura: la spruzzatura a temperature più basse può essere eseguita in ambienti atmosferici con temperature che vanno da centinaia a migliaia di gradi Celsius.

- Requisiti ambientali: i requisiti ambientali più bassi possono essere gestiti in ambienti aperti con una maggiore flessibilità di processo.

4. Attrezzatura e costi

- Saldatura ad arco al plasma (PAW)

-Complessità delle apparecchiature: le attrezzature sono più complesse, richiedono un sistema di controllo ad alta precisione e operatori professionali, costi di attrezzatura e manutenzione più elevati.

-Costo: investimenti iniziali più elevati e costi operativi, adatti a applicazioni ad alto valore aggiunto.

- Spruzzatura (spruzzatura termica)

- Complessità dell'attrezzatura: attrezzatura relativamente semplice, funzionamento flessibile, bassi costi di manutenzione.

- Costo: relativamente basso, adatto per il trattamento di grandi aree e il rivestimento superficiale di vari substrati.

5. Aree di applicazione e limitazioni

- Saldatura ad arco al plasma (PAW)

- Aree di applicazione: adatti a parti che richiedono elevata resistenza, alta durezza e elevata resistenza all'usura, come parti del motore, pale di turbine, ecc. Limitazioni: utilizzate per un valore elevato e parti critiche dovute a complessità e costo.

- Limitazioni: limitato dalla complessità e dal costo dell'attrezzatura, utilizzato principalmente per il rafforzamento della superficie di alto valore e parti critiche.

- Spruzzatura (spruzzatura termica)

-Applicazione: adatto a un ampio trattamento superficiale, come anticorrosione del tubo, riparazione superficiale delle parti della macchina, ecc. Limitazioni: a causa del fatto che il rivestimento è legato meccanicamente, viene utilizzato principalmente per il rafforzamento della superficie di alto valore e parti critiche .

- Limitazioni: poiché il rivestimento è legato meccanicamente, la resistenza al rivestimento e la resistenza all'abrasione sono basse ed è adatto per applicazioni che non richiedono un'elevata resistenza al legame.

Conclusione

Le tecnologie di saldatura e spruzzatura dell'arco del plasma hanno i loro vantaggi nel trattamento superficiale. L'overlay per l'arco plasmatico è adatto per applicazioni che richiedono elevata resistenza e durata, mentre la spruzzatura eccelle in termini di flessibilità e efficacia in termini di costi. La scelta della tecnologia dipende dai requisiti specifici dell'applicazione, dal budget dei costi e dalle caratteristiche delle prestazioni desiderate.