플라즈마 아크 용접(PAW)및 열 분사는 기능과 응용 분야에서 유사성을 공유하지만 프로세스, 재료, 장비 및 결과에서 상당한 차이가 있는 재료 표면 준비에 사용되는 기술입니다.

다음은 두 기술 간의 주요 유사점과 차이점입니다.

주요 유사점

1. 적용 분야

– 표면 강화: 둘 다 재료 표면의 마모, 부식 및 내열성을 개선하는 데 사용되며 항공우주, 자동차 제조, 에너지 및 중장비에 일반적으로 사용됩니다.

– 재료 범위: 두 기술 모두 금속, 세라믹 및 복합재를 포함한 다양한 재료에 사용할 수 있습니다.

2. 목적

– 수명 연장: 기판 표면에 보호층을 추가하여 부품의 수명을 연장합니다.

– 수리 및 보수: 마모된 부품을 수리하여 원래의 기능과 성능으로 복원하는 데 사용할 수 있습니다.

3. 표면 개질: 둘 다 표면의 화학적 조성과 구조를 변경하여 재료의 성능을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다.

주요 차이점

1. 프로세스 원리

- 플라즈마 아크 오버레이 용접(PAW)

– 열원: 전기 아크를 열원으로 사용하여 플라즈마 아크에 의해 고온이 발생하여 피복재가 녹아 모재에 침전됩니다.

– 작동 모드 : 클래딩 재료는 일반적으로 용접 와이어 또는 용접 분말 형태로 용융을 통해 모재 표면에 견고한 야금 접합층을 형성합니다.

– 공정: 플라즈마 아크에 의해 모재의 표면이 녹는점까지 국부적으로 가열되고, 클래딩재가 모재와 야금학적으로 반응하여 고체융합층을 형성합니다.

- 스프레이(열 스프레이)

– 열원: 화염, 전기 아크 또는 플라즈마를 사용하여 분사된 재료를 용융 또는 반용융 상태로 가열합니다.

– 작동 모드: 일반적으로 분말 또는 와이어 형태의 스프레이 재료는 고속 공기 흐름에 의해 기판 표면에 스프레이되어 용융된 재료의 기계적으로 결합된 층을 형성합니다.

– 공정: 코팅을 형성하기 위해 스프레이 공정 중에 재료가 빠르게 냉각되고 응고되지만, 기판과의 결합은 야금학적이라기보다는 주로 기계적입니다.

2. 재료 및 코팅 특성

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 재료 선택: 용접 와이어, 용접 분말 및 기타 재료에 적합하며 일반적으로 금속 재료 및 합금에 사용됩니다.

– 코팅 특성 : 금속학적 결합을 형성하고 치밀하고 강한 코팅을 형성하며 우수한 기계적 성질과 내마모성을 갖습니다.

– 코팅 두께: 수 밀리미터에서 수십 밀리미터에 이르는 두꺼운 코팅을 형성할 수 있습니다.

- 열 분사** **열 분사

– 재료 선택: 분말 또는 와이어의 경우 재료 유형에는 금속, 세라믹, 플라스틱 등이 포함됩니다.

– 코팅 특성: 기계적 결합을 형성하며 코팅의 밀도는 낮지만 기재의 특성을 바꾸지 않고 처리할 수 있습니다.

– 코팅 두께: 코팅은 일반적으로 얇으며 일반적으로 수십 미크론에서 수 밀리미터 사이입니다.

3. 공정조건

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 온도 제어: 일반적으로 섭씨 수천도에 이르는 높은 작동 온도에서는 아크 온도의 정밀한 제어가 필요합니다.

– 환경 요구 사항: 일반적으로 재료 산화 및 오염을 방지하기 위해 아르곤과 같은 보호 가스 환경에서 수행됩니다.

- 스프레이(열 스프레이)**

– 온도 제어: 섭씨 수백도에서 수천도에 이르는 대기 환경에서 더 낮은 온도에서 분사할 수 있습니다.

– 환경 요구 사항: 환경 요구 사항이 낮고 프로세스 유연성이 뛰어난 개방형 환경에서 작동할 수 있습니다.

4. 장비 및 비용

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 장비 복잡성: 장비는 더 복잡하고 고정밀 제어 시스템과 전문 운영자가 필요하며 장비 및 유지 관리 비용이 더 높습니다.

– 비용: 초기 투자 및 운영 비용이 높으며 고부가가치 애플리케이션에 적합합니다.

- 스프레이(열 스프레이)

– 장비 복잡성: 상대적으로 간단한 장비, 유연한 운영, 낮은 유지 관리 비용.

– 비용: 비교적 저렴하며 다양한 기판의 대면적 처리 및 표면 코팅에 적합합니다.

5. 적용분야 및 제한사항

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 적용분야 : 엔진부품, 터빈블레이드 등 고강도, 고경도, 고내마모성을 요구하는 부품에 적합. 한계점 : 복잡성과 비용으로 인해 고부가가치 부품에 사용.

– 한계: 주로 고가치 부품의 표면 강화에 사용되는 장비의 복잡성과 비용으로 인해 제한됩니다.

- 스프레이(열 스프레이)

– 용도 : 배관 부식방지, 기계부품 표면수리 등 대규모 표면처리에 적합. 한계 : 코팅이 기계적으로 접착되기 때문에 주로 고부가가치 및 중요부품의 표면강화에 사용 .

– 한계점 : 코팅이 기계적으로 접착되기 때문에 코팅강도와 내마모성이 낮아 높은 접착강도를 요구하지 않는 용도에 적합하다.

결론

플라즈마 아크 오버레이 용접 및 스프레이 기술은 표면 처리에 있어 고유한 장점을 가지고 있습니다. 플라즈마 아크 오버레이는 높은 강도와 ​​내구성이 요구되는 응용 분야에 적합하며, 스프레이는 유연성과 비용 효율성 측면에서 탁월합니다. 기술 선택은 특정 애플리케이션 요구 사항, 비용 예산 및 원하는 성능 특성에 따라 달라집니다.