Spawanie łukiem plazmowym (PAW)i natryskiwanie termiczne to technologie stosowane do przygotowania powierzchni materiałów, które mają podobne funkcje i zastosowanie, ale mają znaczące różnice w procesie, materiałach, sprzęcie i wynikach.

Poniżej znajdują się najważniejsze podobieństwa i różnice pomiędzy obiema technologiami:

Główne podobieństwa

1. Obszary zastosowań

– Ulepszanie powierzchni: Oba są stosowane w celu poprawy odporności powierzchni materiałów na zużycie, korozję i ciepło i są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, energetycznym i ciężkich maszynach.

– Zakres materiałów: Obie technologie można stosować na różnorodnych materiałach, w tym na metalach, ceramice i kompozytach.

2. Cel

– Wydłużenie żywotności: Wydłużenie żywotności części poprzez dodanie warstwy ochronnej na powierzchnię podłoża.

– Naprawy i renowacje: można stosować do naprawy zużytych części w celu przywrócenia im pierwotnej funkcji i wydajności.

3. Modyfikacja powierzchni: Obydwa mogą być stosowane w celu poprawy właściwości materiału poprzez zmianę składu chemicznego i struktury powierzchni.

Główne różnice

1. Zasada procesu

- Napawanie łukiem plazmowym (PAW)

– Źródło ciepła: Używając łuku elektrycznego jako źródła ciepła, łuk plazmowy wytwarza wysokie temperatury, powodując topienie materiału okładziny i osadzanie się na materiale podstawowym.

– Tryb pracy: Materiał okładzinowy ma zazwyczaj postać drutu spawalniczego lub proszku spawalniczego, który poprzez stopienie tworzy stałą metalurgiczną warstwę wiążącą na powierzchni materiału podstawowego.

– Proces: Łuk plazmowy lokalnie podgrzewa powierzchnię materiału podstawowego do temperatury topnienia, a materiał okładzinowy reaguje metalurgicznie z materiałem podstawowym, tworząc stałą warstwę stopioną.

- Natryskiwanie (natryskiwanie termiczne)

– Źródło ciepła: użycie płomienia, łuku elektrycznego lub plazmy do podgrzania natryskiwanego materiału do stanu stopionego lub półstopionego.

– Sposób działania: Materiał natryskowy, zwykle w postaci proszku lub drutu, jest natryskiwany na powierzchnię podłoża za pomocą strumienia powietrza o dużej prędkości, tworząc mechanicznie związaną warstwę stopionego materiału.

– Proces: Materiał szybko się ochładza i twardnieje podczas procesu natryskiwania, tworząc powłokę, ale wiązanie z podłożem jest głównie mechaniczne, a nie metalurgiczne.

2. Właściwości materiału i powłoki

- Spawanie łukiem plazmowym (PAW)

– Wybór materiału: odpowiedni do drutu spawalniczego, proszku spawalniczego i innych materiałów, zwykle stosowanych do materiałów metalowych i stopów.

– Charakterystyka powłoki: Tworzy wiązanie metalurgiczne, gęstą i mocną powłokę, o doskonałych właściwościach mechanicznych i odporności na zużycie.

– Grubość powłoki: Można tworzyć grube powłoki o grubości od kilku milimetrów do kilkudziesięciu milimetrów.

- Natryskiwanie termiczne** **Natryskiwanie termiczne

– Wybór materiału: W przypadku proszków lub drutów rodzaje materiałów obejmują metale, ceramikę, tworzywa sztuczne itp.

– Charakterystyka powłoki: Tworzy wiązanie mechaniczne, powłoka jest mniej gęsta, ale można ją obrabiać bez zmiany charakteru podłoża.

– Grubość powłoki: Powłoka jest na ogół cienka, zwykle od kilkudziesięciu mikronów do kilku milimetrów.

3. Warunki procesu

- Spawanie łukiem plazmowym (PAW)

– Kontrola temperatury: Wymagana jest precyzyjna kontrola temperatury łuku, zwykle przy wysokich temperaturach roboczych dochodzących do kilku tysięcy stopni Celsjusza.

– Wymagania środowiskowe: zwykle przeprowadza się w środowisku gazu ochronnego, takiego jak argon, aby zapobiec utlenianiu i zanieczyszczeniu materiału.

- Natryskiwanie (natryskiwanie termiczne)**

– Kontrola temperatury: Natryskiwanie w niższych temperaturach można przeprowadzać w środowiskach atmosferycznych o temperaturach od setek do tysięcy stopni Celsjusza.

– Wymagania środowiskowe: Niższe wymagania środowiskowe, można pracować w otwartych środowiskach z większą elastycznością procesu.

4. Sprzęt i koszty

- Spawanie łukiem plazmowym (PAW)

– Złożoność sprzętu: sprzęt jest bardziej złożony, wymaga precyzyjnego systemu sterowania i profesjonalnych operatorów, wyższych kosztów sprzętu i konserwacji.

– Koszt: wyższe początkowe koszty inwestycyjne i operacyjne, odpowiednie do zastosowań o dużej wartości dodanej.

- Natryskiwanie (natryskiwanie termiczne)

– Złożoność sprzętu: stosunkowo prosty sprzęt, elastyczne działanie, niskie koszty konserwacji.

– Koszt: stosunkowo niski, odpowiedni do obróbki dużych powierzchni i powlekania powierzchni różnych podłoży.

5. Obszary zastosowań i ograniczenia

- Spawanie łukiem plazmowym (PAW)

– Obszary zastosowania: Nadaje się do części wymagających dużej wytrzymałości, dużej twardości i wysokiej odporności na zużycie, takich jak części silnika, łopatki turbin itp. Ograniczenia: Stosowany do części o dużej wartości i krytycznych ze względu na złożoność i koszt.

– Ograniczenia: Ograniczone złożonością i kosztem sprzętu, używanego głównie do wzmacniania powierzchni części o dużej wartości i krytycznych.

- Natryskiwanie (natryskiwanie termiczne)

– Zastosowanie: Nadaje się do obróbki dużych powierzchni, np. zabezpieczania antykorozyjnego rur, naprawy powierzchni części maszyn itp. Ograniczenia: Ze względu na to, że powłoka jest związana mechanicznie, stosowana jest głównie do wzmacniania powierzchni części o dużej wartości i krytycznych .

– Ograniczenia: Ponieważ powłoka jest związana mechanicznie, wytrzymałość powłoki i odporność na ścieranie są niskie i nadaje się do zastosowań, które nie wymagają dużej siły wiązania.

Wniosek

Technologie napawania łukiem plazmowym i natryskiwania mają swoje zalety w obróbce powierzchni. Nakładka łukiem plazmowym nadaje się do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości i trwałości, a natryskiwanie wyróżnia się elastycznością i opłacalnością. Wybór technologii zależy od konkretnych wymagań aplikacji, budżetu kosztowego i pożądanych właściwości użytkowych.