معرفی
فرایند پاشش حرارتي به مجموعهاي از فرايندهاي پوششدهي اطلاق ميشود كه طي آن قطرات ريز مذاب يا نيمه مذاب با استفاده از ترکیب انرژی حرارتی و جنبشی به سطح قطعه پاشيده شده و سبب تشكيل يك پوشش سخت میشوند. این فرایند بسته به نوع سوخت مصرفی، فشار ایجاد شده، گستردگی پوششهای قابل اعمال و مشخصات شیمیایی و فیزیکی پوشش اعمال شده به چند زیر شاخه تقسیمبندی میشود که عبارتند از: پاشش با قوس الکتریکی (Arc Spray)، پاشش پلاسمایی (Plasma Spray)، پاشش شعلهاي (Flame Spray)، پاشش شعلهاي با سوخت و اکسيژن با سرعت زياد (High Velocity Oxygen Fuel (HVOF)) و HP/HVOF.
تقسيمبندي فرايندهاي پاشش حرارتي بر حسب نوع منبع تأمينکننده حرارت انجام ميگيرد و پوششهاي حاصل از روشهاي مختلف، از نظر ميزان تخلخل، اکسيد و استحکام چسبندگي با هم متفاوتاند. از طرف دیگر این روشها از نظر سرعت ذرات برخورد کننده به سطح، دماي شعله و يا پلاسماي خروجي و نرخ پاشش نیز متفاوت هستند. از ميان اين روشها، بيشترين سرعت و نرخ پاشش مربوط به روش HVOF است و بهترين پوششها از نظر درصد تخلخل، درصد اکسيد و چسبندگي با استفاده از این روش حاصل میشود. به همين دليل، پوششدهی به روش HVOF بهطور گسترده براي کاربردهاي سايشي و خوردگي در شرايط حاد و دما بالا به کار ميرود.
مزایا
* عدم تغييرات ساختاري زيرلايه، اعوجاج و تنش حرارتي ناشی از گرم شدن ناچيز زیرلایه (حداکثر دماي زيرلايه 200 درجه سانتيگراد)
* ایجاد پوششهایی با نقطه ذوب بالا
* ایجاد پوششهاي ضخيم (بين 1/0 تا 1 ميليمتر و در برخي موارد تا 10 ميليمتر)
* امکان بازسازی پوششهای آسیبدیده و قطعات ساييدهشده، بدون تغییر در ساختار میکروسکوپی و ابعاد قطعه
* استحکام چسبندگي عالی ناشی از سريع سرد شدن ذرات پاششي و افزایش قفلهاي مكانيكي
* مقاومت به سایش عالی در مقابل انواع سايش شامل سايش خراشان، سايش چسبان، فرسايش و کويتاسيون
* استحکام خستگی عالی در مقایسه با روش جوشکاری و آبکاری الکتریکی
* امکان کنترل خوردگي در دمای محیط و دماي بالا
* ایجاد پوششهاي سراميکي به منظور عايق الکتريسيته (کويلهاي القايي کورهها و نگهدارنده الکترودها)
* ایجاد پوششهاي هادي الکتريسیته (محور واگنهاي قطار)
* امکان ایجاد پوششهای سد حرارتي براي کاهش دماي سطحي قطعات و حفاظت آنها در برابر حرارت (پرهتوربينهاي نيروگاهي و سپرهاي حرارتي موشکها)
معایب
* ضامن استحکام چسبندگی پوشش به زیرلایه، زبری و توپوگرافی سطح است. بنابراین عمليات زبرسازي سطح یک امر ضروری است.
* فرايند پوششدهي بايد تا جايي كه ممكن است به محض تكميل آمادهسازي سطح قطعه انجام شود تا از اكسيداسيون و آلوده شدن مجدد سطح آماده شده جلوگيري شود.
* برای برخي از مواد، پيشگرم كردن زيرلايه برای خروج رطوبت لازم است.
* فرایند پوششدهی با صداي بسيار زياد همراه است.
* در بازسازی قطعات، پوشش نميتواند خواص استحکامي قطعه را تأمين کند بنابراين محدوديت ضخامت در مورد اين پوششها وجود دارد.