متال اسپری | پوشش متال اسپری

متال اسپری یکی از روش های جلوگیری از خوردگی و فرسودگی قطعات و تاسیسات صنعتی است که برای اولین بار در کشور آمریکا به دلیل هزینه های زیاد تعمیر و تعویض وسایل فرسوده به وجود آمد. بعدا این تکنولوژی وارد صنعت ایران نیز شد. روش متال اسپری می تواند در برابر خوردگی و فرسودگی و همچنین عوامل مختلف از تاسیسات محافظت نماید.

در این روش قبل از کار کردن با دستگاه ها قطعات گوشش فلزی را بر روی آنها ایجاد کرده و این امر باعث افزایش طول عمر دستگاه ها خواهد شد. البته استفاده از این روش در زمان فرسودگی دستگاه نیز کاربرد دارد. پس متال اسپری در واقع روشی برای بازسازی قطعات است.

روش های بسیاری برای بازسازی قطعات وجود دارد. از جمله رنگ آمیزی قطعات و تاسیسات، آبکاری و پوشش دادن به روش های قدیمی، انجام حفاظت های کادودیک و پوشش فلزی می باشند. روش اسپری متال یا فلز پاشی یکی از روش های نوین و کارآمد است که در صنایع هواپیمایی ایران استفاده می شود.

کاربرد های مهم متال اسپری

همانطور که گفته شد این روش برای بازسازی قطعات فرسوده همچون تاسیسات هواپیمایی کاربرد دارد. این روش به نسبت سایر روش ها ارای مزایا و کاربرد های مختلفی است. همچنین باعث افزایش طول عمر این قطعات خواهد شد. از جمله کاربرد های این روش بازسازی انواع سیلندر های چدنی و آلومینیومی است. در روش متال اسپری سیلندر هایی از جنس چدن و آلومینیومی را با توجه به کارکرد آنها در قطعات بازسازی خواهد کرد.

بازسازی انواع سیلندرها و جبران کسری ضخامت آنها یکی دیگر از کاربرد های روش مزبور است. سیلندر ها بایستی دارای ضخامت مشخصی باشند. در صورتی که ضخامت آنها کم شوند با روش فلز پاشی یا همان اسپری متال ضخامت آنها جبران خواهد شد.

بازسازی و ساخت یاتاقان در ابعاد های مختلف یکی دیگر از کاربرد های مهم این روش می باشد. یاتاقان ها با توجه به موتور الکتریکی دارای ابعاد مختلفی است که برای بازسازی و ساخت آنها می توان از روش مزبور بهره برد.

بازسازی قطعات کمپرسور و بازسازی میل لنگ از دو کاربرد مهم دیگر روش فلز پاشی است. در ذیل متن به این موضوعات خواهیم پرداخت. همچنین بازسازی قطعات صنعتی مانند قالپاق های صنعتی، انواع شافت ها و قطعات دستگاه های صنعتی و غیره از کاربردهای مهم دیگر این روش هستند.

پوشش متال اسپری چیست؟

پوشش متال اسپری یکی از بهترین و کاربردی ترین روش های پوشش دهی صنعتی به شمار می‌رود. ای نوع پوشش دهی در واقع ترمال اسپری است که به آن یک نوع پوشش دهی حرارتی نیز گفته می شود. پایه گذاری این نوع پوشش در سال 1910 در سوئد بود. در این روش مکانیزم برخی از غیر فلزات و فلزات را به صورت پودر یا سیم شکل می دهند. پس از قرار گرفتن در دمای بالا (دستگاه گان) به صورت اسپری و با سرعت زیاد بر روی قطعه مورد نظر می پاشند.

متال اسپری انواع آلیاژ های فلزی سفت و سخت و ضد سایش روی قطعات و تجهیزات صنعتی است. آلیاژ های فلزی که در متال اسپری به کار می رود شامل: بابیت، برنج، برنز، مولیبدن خالص، نیکل کروم، نیکل. آلومینیوم، گرافاید و… هستند. متال اسپری با آلیاژهای متفاوت پوشش های محکم زیادی تولید می‌کند. در این متن می‌توان به سه مورد آن اشاره کرد.

5 نوع فرآیند پوشش دهی اسپری حرارتی

امروزه پوشش های اسپری حرارتی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. این پوشش ها از سیم و پودر مذاب تشکیل شده است که در معرض احتراق سوخت پلاسما یا اکسی قرار دارند. آتش حاصل از دستگاه اسپری به مخلوطی که حرارت داده شده است انرژی می دهد و هنگامی که روی فلز پاشیده شد، مخلوط یک پوشش محکم را حفظ می کند.

پوشش‌های اسپری حرارتی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای مفید استفاده می‌شوند که می‌تواند شامل محافظت از هواپیما، ساختمان و سایر سازه‌ها در برابر دماهای شدید، مواد شیمیایی یا شرایط محیطی مانند رطوبت و باران باشد. در اینجا 5 فرآیند رایج برای تولید پوشش های اسپری حرارتی امروزه آورده شده است:

HVOF (پاشش اکسی سوخت با سرعت بالا)

پاشش شعله احتراقی

اسپری پلاسما

پاشش پلاسما وکیوم

پاشش قوس الکتریکی دو سیمه

انواع پوشش های متال اسپری

پوشش نیکل گرافاید اسپری متال

در درجه اول نیکل و گرافاید هر دو فلز هستند و شامل فلزات محکم می باشند. استحکام نیکل و خواص هدایت الکتریکی گرافاید باهم یک آلیاژ محکم را تشکیل می دهند. با مخلوط این دو فلز در کوره های بزرگ با حرارت بسیار بالا یک آلیاژ به دست می آید که برای کارهای صنعتی به کار گرفته می‌شود. پوشش نیکل گرافاید می‌تواند حرارت تولید شده را در خود حفظ کند. از این ترکیب به صورت های مختلف از جمله: فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی، ریخته گری ها و باتری و… استفاده کرد.

 

پوشش های سرامیکی اسپری متال

پوشش های سرامیکی می توان روی فلزات و آلیاژهای آهنی (فولاد و چدن) و غیر آهنی به کار برد و مقاومت آنها در حرارت بالا در برابر ساییدگی و اکسیداسیون زیاد است. از این نوع پوشش متال اسپری در کارهایی چون تجهیزات کوره هایی با دمای بالا، مبدل های حرارتی، تجهیزات راکتورهای شیمیایی استفاده می شود.

همچنین در نیروگاه های هسته ای به عنوان سوخت و در صنعت هوا فضا مانند قطعات موتوری جت و نازل های موشک مورد استفاده قرار می گیرد. پوشش های سرامیکی یک نوع پوشش معدنی هستند که برای محافظت از خوردگی استفاده می شوند.

پوشش های سرامیکی اکسید کروم (Cr203) نوعی پوشش صنعتی هستند که با استفاده از اسپری شعله یا خدمات پوشش قوس الکتریکی پلاسما اعمال می شوند. پوشش های Cr203 برای ایجاد سطوح آب بندی، بهبود سایش و افزایش مقاومت در برابر سایش بسیار موثر هستند. به دلیل رنگ، آنها اغلب به عنوان پوشش های اکسید سبز یا سیاه شناخته می شوند.

روهام صنعت خدمات مقرون‌به‌صرفه پوشش سرامیکی اکسید سیاه را با بهترین کیفیت ارائه میدهد که به شما امکان می‌دهد پروژه‌های خود را مطابق با نیازهای خود مدیریت کنید. ما به صنایع مختلفی از جمله برق، فولاد، کاغذ و بسیاری دیگر خدمات می دهیم. ما مفتخریم که ارائه دهنده مورد اعتماد شما در زمینه خدمات پوشش پیشرفته اکسید کروم هستیم. برای اطلاعات بیشتر در مورد خدمات پوشش صنعتی Cr203 و گزینه های تکمیل یا بحث در مورد نیازهای پروژه خاص خود با ما تماس بگیرید .

مزایا و ویژگی های پوشش های اکسید سیاه

اکسید کروم یک ترکیب معدنی است که از کروم و اکسیژن تشکیل شده است. این یکی از اکسیدهای اصلی کروم است و به طور طبیعی به عنوان ماده معدنی نادر اسکولایت وجود دارد. پوشش‌های اکسید کروم بسیاری از ویژگی‌های مطلوب مواد را به لایه‌های پوشش داده شده می‌دهند، از جمله:

مقاومت در برابر سایش عالی
مقاومت شیمیایی بالا
پرداخت ضد انعکاس
فرآیندها و خدمات پوشش Cr203

پوشش‌های اکسید کروم اسپری شده با پلاسما، انتخاب مناسبی برای کاربردهای صنعتی هستند که به توانایی‌های خود جفت‌شوندگی، خاصیت ضد گال و مقاومت در برابر خوردگی بالا نیاز دارند. کاندیدهای ایده آل برای این ماده شامل بخش هایی است که تحت تأثیر سایش ناشی از کاویتاسیون، فرسایش ذرات، سطوح سخت و دانه های ساینده قرار می گیرند. پوشش‌های اکسید کروم ما با استفاده از خدمات پوشش‌دهی سفارشی ما، مطابق با نیازهای خاص برنامه شما طراحی شده‌اند

تعمیر جای بلبرینگ (هوزینگ بیرینگ)

برای تعمیر بلبرینگ هرگز نمی‌توانیم از روش جوشکاری استفاده نماییم. باید با تکنولوژی های مختلف پوشش دهی خوردگی های چند دهم میلی‌متری بلبرینگ را جبران و به حالت اولیه خود برگرداند. متخصصان این صنعت می‌توانند به روش متال اسپری بلبرینگ ها را بدون اعمال حرارت و خسارت به سایز اولیه بازگردانند. این فرایند شامل بلبرینگ های فولادی، چدنی و… می شود. به دلیل اینکه جوشکاری باعث آسیب رسانی جدی به قطعات می شود روش متال اسپری بلبرینگ جایگزین آن شده است.

متال اسپری یکی از بهترین و کاربردی ترین روش های پوشش دهی صنعتی است. از این پوشش دهی می‌توان در موارد زیادی استفاده کرد. نوع کار پوشش اینگونه است که ذرات به سطح پایه فلز میرسند و قطرات ریز ذوب شده به سرعت منجمد و پوشش را تشکیل می دهند.

مهندسی سطح و متال اسپری

همانطور که می دانیم سطح قطعه مهم ترین بخش و معیار در محاسبه طول عمر آن می باشد. معمولا عوامل مخرب و خورنده از سطح شروع شده و به تدریج به عمق قطعه نفوذ پیدا می کند.

بنابراین طبق مهندسی سطح برای جلوگیری از عوامل فرساینده بایستی سطحی مقاوم را برای قطعه ایجاد نمود. عواملی چون حرارت های محیطی و قلیایی و اسیدی و ….باعث از بین رفتن و کاهش طول قطعه خواهند شد.

هر عامل خورنده ای باعث از بین رفتن سطح و در نتیجه خود قطعات خواهد شد. پدیده خوردگی پدیده ای است الکتروشیمیایی که حالت های مختلفی دارند. خوردگی بر اثر مواد شیمیایی، خوردگی بر اثر برخورد ذرات جامد معلق در سیال عبور کننده با سطح از انواع پدیده خوردگی است.

علاوه بر آن زنگ زدگی در اثر تماس با محیط مجاور و سایش دو. سطح نسبت به هم نیز از انواع خوردگی الکتروشیمیایی است. برای جلوگیری از این عوامل و یا جبران آنها صاحبان تاسیسات و قطعات صنعتی از روش فلز پاشی استفاده می کنند. این روش دارای بازخورد عالی است.

مهندسی سطح برای جلوگیری از این عوامل خوردگی استفاده می شود. به این صورت که سطح قطعات و تاسیسات را تقویت خواهند کرد. تا در برابر تمامی این عوامل مقاومت نشان دهد و مانع از نفوذ خوردگی به عمق قطعه شوند.

پوشش متال اسپری در میل لنگ سازی

یکی از کاربرد های متال اسپری بازسازی میل لنگ می باشد. انواع میل لنگ های ثابت و متحرک و در جنس های چدنی و فولادی با استفاده از این روش قابل بازسازی هستند. میل لنگ ها به دلیل سایش ممکن است سایز استاندارد خود را از دست داده باشند. استفاده از روش مزبور برای استاندارد سازی میل لنگ بدون ایجاد تنش و برگشت آب امکان پذیر است.

میل لنگ در صنعت برای تولید نیرو مکانیکی از موتور های الکتریکی یا توربین استفاده می شود. حرکت چرخشی میل لنگ به حرکت رفت و برگشت تبدیل می شود. حرکت رفت و برگشت از میل لنگ به حرکت چرخشی محرک به قطعه دیگری به نام شاتون منتقل می شود.
بر اساس کاربرد میل لنگ دارای یک یا چند لنگ است. مزیت های عالی متال اسپری در بازسازی میل لنگ است که حرارت آن کنترل شده است.

پاشش متال اسپری در یاتاقان سازی

یکی دیگر از مزیت های متال اسپری بازسازی و حفظ مقاومت در یاتاقان است. ایجاد لایه بیس بایت برای انواع یاتاقان ها با این روش ممکن می شود. عملیات بابیت ریزی و بازسازی با استفاده از پاشش متال جهت ساخت یاتاقان های حرفه ای ممکن می شود.

در صنایع مختلف انواع یاتاقان ها مورد استفاده قرار می گیرند. اسپری متال یکی از شاخه های مهم تکنولوژی در پوشش سطوح می باشد. مواد اولیه این اسپری صورت سیم و پودر می باشد که قادر به جبران ساییدگی است. همچنین پوشش های مختلفی را برای هر یک از قطعات ایجاد می کند.

پوشش یاتاقان ها یکی از انواع ایجاد پوششی در این روش می باشد. یاتاقان وسیله ای است که حرکت نسبی مشخصی را بین چند قطعه ایجاد می کند. حرکت یاتاقان یا چرخشی است یا خطی است. یاتاقان ها دارای انواع مختلفی هستند که حداقل شش نوع آن بسیار پرکاربرد است.

بر اساس نوع کارکرد آن یاتاقان دچار استهلاک می شود. پس روش مناسب برای جبران سایش این قطعه و یا بازسازی و ساخت آن لازم است تا از روش پاشش متال اسپری استفاده شود.

مراحل اجرایی کردن پاشش متال اسپری

برای اجرای پاشش متال اسپری بایستی مراحل آن را توضیح داد که شامل؛

عملیات خشن تراشی

این مرحله به منظور پیوستگی و استحکام قطعه و مقاومت در مقابل بار ها و عوامل سایش است. خشن تراشی یا شیار های منظم بر روی قطعه انجام می شود سپس باقی عملیات اسپری پاشی صورت می گیرد.

عملیات پیش گرم

این عملیات به جهت از بین بردن رطوبت و آلودگی های سطحی و چربی انجام می شود. باید این سطوح قبل از انجام عملیات پاشی گرم شوند.

عملیات باندینگ یا پوشش آستر

قبل از انجام عملیات پوشش دهی به روش فلز پاشی لازم است عملیات پوشش آستر انجام شود. این پوشش توسط مفتول باندینگ به منظور نزدیک شدن خواص متالورژیکی لایه های غیر هم جنس ایجاد می شود. همچنین افزایش کیفیت لایه پوشش نهایی بر روی سطح انجام می گیرد.

عملیات پاشش نهایی

پس از ایجاد پوشش آستر بر روی قطعه پوشش نهایی متناسب با نوع لایه پاشش خواهد شد. پس از انجام این عملیات ماشین کاری و سنگ زنی به منظور دستیابی به صافی سطح و اندازه مورد نظر اعمال می شود.

پوشش دهی متال اسپری

عملیات پوشش دهی در روش متال اسپری بر آلیاژ های مختلفی صورت می گیرد. آلومینیوم خاص و آلومینیوم نیکل دار، فولاد، برنز، بابیت، برنج، استیل در انواع گرید ها با این روش پاسخ مثبت می دهند.

همچنین انواع آلیاژ های پایه نیکل شامل؛ نیکل کروم و نیکل آلومینیوم به این روش پاسخگو هستند. علاوه بر آن پوشش های مولیبدن خالص و بسیاری از سوپر آلیاژ های موجود در صنعت می توان از عملیات پوشش دهی متال اسپری استفاده کرد.

موادی که معمولا در اسپری متال استفاده می شوند شامل مواد زیر هستند:

مفتول های کامپوزیتی نیکل و آلومینیوم برای پوشش های باندینگ

روی و آلومینیوم برای پوشش های حفاظت کاندی بر روی فولاد

مولیبدن برای پوشش های باندینگ

فولاد های گرم بالا برای کاربرد در قطعات نیازمند به سختی و مقاوم به سایش

فولاد ضد زنگ نیکل و مونل که برای کاربرد های مقاوم به خوردگی و سایش استفاده می شوند.

آلومینیوم نیکل و آلومینیوم برای مقاومت در مقابل اکسیداسیون و حرارت

برنز و بابیت برای کاربرد در یاتاقان ها

مولیبدن ها برای کاربرد های سختی جهت افزایش مقاومت به سایش از قبیل پیستون رینگ ها

مزایای متال اسپری نسبت به جوشکاری میل لنگ

از مزایای روش متال اسپری به نسبت جوشکاری میل لنگ می توان به موارد ذیل اشاره نمود. اما لازم به ذکر است که عملکرد میل لنگ در سیستم دارای حساسیت های زیادی است. تعمیر آن به تبع نیز دارای حساسیت زیادی است.

در پروسه تعمیر میل لنگ هیچوقت نباید برای سایز کردن دوباره و رفع نواقص ایرادی تازه ایجاد کرد. یا میل لنگ را دچار تنش و تابیدگی کرد. همچنین میل لنگ به دمای زیاد حساس هستند. دمای زیاد در میل لنگ باعث دفرمه شدن، تابیدگی و بهم ریختن بالانس میل لنگ خواهد شد.

در کل این قطعه بسیار حساس و گران قیمت است. برای تعمیر آنها نمی توان از روش های قدیمی استفاده کرد. راه های مختلفی برای تعمیر میل لنگ وجود دارد. جوشکاری و متال اسپری دو راهکار برای تعمیر این قطعه می باشد.

میل لنگ چدنی قابل جوشکاری نیست. ساخت متریالی آن از کربن بالا می باشد و جوشکاری بر روی آن انجام نمی شود. همچنین عمل جوشکاری دمای زیادی را ایجاد می کند که حدود 2200 تا 2800 درجه سانتی گراد می باشد. در نتیجه میل لنگ دچار آسیب دیدگی می شود.

اما تعمیر میل لنگ با استفاده از روش فلز پاشی بسیار مناسب تر از روش جوشکاری است. روشی موثر برای انجام عمل بازسازی قطعه است. دلایل این امر در متن ذیل ذکر شده است.

دلایل انتخاب تکنولوژی متال اسپری

در صنعت روش هایی وجود دارد که هر یک دارای ویژگی های خاص خود است. ولی استفاده از روش متال اسپری شاید مفید تر و منحصر به فرد تر باشد. زیرا در صنعت جهان روش متال اسپری جوابگو بوده است.

در اسپری متال پوشش دهی تا ضخامت های بالا حتی بیشتر از 3 میلی متر امکان پذیر است. که در مقایسه با سایر روش ها از جمله جوشکاری بسیار فوق العاده می باشد.

سرعت پوشش دهی در این روش بسیار بالا است. این مزیت بزرگترین مزیت روش مزبور می باشد. این روش برای سیستم و یا تجهیزاتی که به دلیل ضرر های مالی متوقف شده اند بسیار پرکاربرد است.

سختی قابل توجهی را ایجاد کرده که در اکثر مواقع از فلز بیس دارای سختی بسیار بیشتری است.

سطح کاری که مورد پوشش قرار می گیرد به نسبت کار دمای آن بین 75 تا 120 درجه سانتی گراد می باشد. قطعاتی که به گرمای زیاد حساس هستند استفاده از روش فلز پاشی بسیار مناسب است. دارای چسبندگی بالا می باشد.

مزایای روش متال اسپری

البته از معایب این روش نیز می توان به مواردی اشاره نمود. مواردی همچون محدود بودن به مواد قابل پاشش در فرم های مفتول و یا میلگرد اشاره کرد. همچنین عدم توانایی در اکسیداسیون پایین با دانسیته و استحکام بالا در مقایسه با روش پلاسما اسپری از دیگر معایب این روش است. از مزایای روش metal spray موارد زیر است؛

پایین بودن حجم سرمایه گذاری

امکان پوشش مولیبدن خالص برای کاربرد های مقاوم به سایش

سهولت کارکرد

ارزان بودن مفتول نسبت به پودر

سیستم قابل حمل و نقل

راندمان بالای نشت ذرات

امکان استفاده از این سیستم در مکان های فاقد منبع جریان الکتریکی

امکانات پیش گرم در داخل تجهیز بر خلاف پاشش قوسی

متال اسپری در تهران

بسیاری از گروه های صنعتی در تهران با وارد کردن صنعت متال اسپری و انجام آن مسیر تازه ای را در بازسازی قطعات به وجود آورده اند. استفاده از ماشین آلات مجهز و پیشرفته در گروه های صنعتی تهران بدهی است. همچنین باعث شده است تا صاحبان صنایع و تجهیزات برای بازسازی قطعات خود دچار مشکل نباشند.

متال اسپری نوین ترین و بهترین روش در ساخت و بازسازی قطعات و تاسیسات می باشد. این روش با استفاده از تکنولوژی برتر و در نظر گرفتن حساسیتهای موجود در قطعات به یکی از بهترین روش های بازسازی تبدیل شده است.

استفاده از روش اسپری متال در ایران به دلیل وجود تحریم ها بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. دستگاه ها و قطعات با استفاده از این روش عمر بسیار طولانی تری خواهند داشت. همچنین در برابر سایش و خوردگی از این دستگاه ها کاربرد دارد.