Metalizacija štrcanjem je postupak nanošenja prevlake na podloge radi poboljšanja njihovih svojstava, uključujući otpornost na habanje, korozijsku otpornost, toplinsku izolaciju i električnu vodljivost. Ovaj postupak uključuje nanošenje rastaljenih ili djelomično rastaljenih materijala na prethodno pripremljenu površinu kako bi se stvorila prevlaka. Izvor topline topi materijal prevlake, koji se zatim mlazom plina usmjerava prema podlozi. Pri udaru o podlogu, rastaljene čestice se spljošte, očvrsnu i prianjaju, formirajući slojevitu prevlaku. Prilagodljivost metalizacije proizlazi iz mogućnosti korištenja različitih materijala, kao što su metali, keramike, polimeri i kompoziti, što omogućuje široku primjenu u mnogim industrijama. Budući da većina metoda metalizacije štrcanjem proizvodi niže toplinsko opterećenje u usporedbi s postupcima zavarivanja ili lemljenja, deformacija komponenata može se svesti na minimum.
Odabir materijala za prevlaku temelji se na traženim svojstvima i namjeni metalizirane komponente. Materijali su obično dostupni u obliku prahova ili žica, ovisno o korištenoj metodi metalizacije. Kod odabira dodatnog materijala za prevlake bitno je precizno odabrati dodatni materijal kako bi se osigurala ujednačena veličina, oblik i sastav rastaljenih čestica budući da oni izravno utječu na kvalitetu prevlake. Nanošenjem prevlaka na podlogu, metalizacija povećava tvrdoću, otpornost na habanje i koroziju te zamor. Otkrijte više o VORAX materijalima za metalizaciju ovdje.
Metalizacija štrcanjem uključuje nekoliko ključnih koraka za postizanje optimalne kvalitete prevlake i performansi. Ključan korak za uspješnu metalizaciju štrcanjem, pored odabira odgovarajućeg dodatnog materijala, je i priprema površine. Čišćenje i hrapavljenje podloge neophodno je kako bi se omogućilo dobro prianjanje metalizanog sloja. Učinkovita priprema površine od ključne je važnosti, jer kontaminacija ili glatke površine mogu slabe prianjanje i mogu uzrokovati otpadanje metaliziranih slojeva.
Metalizacija omogućuje nanošenje prevlaka na različite proizvode i opremu različitih oblika. Prevlake se mogu nanositi na ravne, cilindrične i složene trodimenzionalne površine s lakoćom. Ova prilagodljivost rezultat je mogućnosti manipulacije pištoljima za metalizaciju, koji osiguravaju ujednačenu pokrivenost iz različitih kutova, posebno u robotskim ili automatiziranim sustavima. S ekološkog i regulatornog aspekta, metalizacija je relativno čist postupak, često zamjenjujući tehnologije koje koriste štetne kemikalije.
Dostupno je nekoliko metoda metalizacije, od kojih svaka nudi specifične prednosti i drugačije uređaje. Najčešće primjenjivane metode uključuju plamenu metalizaciju, elektrolučnu metalizaciju, plazma metalizaciju i HVOF (High-Velocity Oxygen Fuel) metalizaciju.
Metalizacija plamenom koristi izgaranje plina, obično acetilena ili propana pomiješanog s kisikom ili zrakom, kako bi plamen visoke temperature bio sposoban taliti dodatni materijal za prevlaku. Rastaljeni ili polu-rastaljeni materijal, kojeg isporučujemo u obliku žica i prahova, se zatim pomoću stlačenog zraka nanosi na pripremljenu podlogu, formirajući prevlaku poboljšanih svojstava. VORAX oprema koja se koristi u ovom procesu sastoji se od pištolja za plamenu metalizaciju, regulatora protoka gorivog plina i kisika, sustava za dovod dodatnog materijala te komprimiranog zraka za nanošenje rastaljenog materijala.
Kvaliteta prevlake ovisi o parametrima kao što su temperatura plamena, brzina raspršivanja i priprema podloge, koja često uključuje pjeskarenje. Plamena metalizacija omogućuje nanošenje širokog spektra materijala, uključujući metale (cink, aluminij, nehrđajući čelik), keramiku (aluminijev oksid, kromov oksid) i polimere (najlon, PTFE), čime se primjenjuje u zaštiti od korozije, poboljšanju otpornosti na habanje i za nanošenje izolacijskih slojeva. Dobivene prevlake su općenito poroznije i manje gustoće od onih dobivenih metodama metalizacije s većom brzinom čestica, što često zahtijeva naknadnu obradu poput brtvljenja. Industrije poput pomorstva, brodogradnje, cestogradnje i održavanja strojeva često koriste plamenu metalizaciju zbog isplativosti pri obnovi i zaštiti komponenti. Ova metoda ostaje jedna od najpristupačnijih i najčešće korištenih tehnika metalizacije štrcanjem zahvaljujući relativno niskim operativnim troškovima i jednostavnosti opreme u usporedbi s naprednim procesima poput plazmene ili HVOF metalizacije.
Elektrolučna metalizacija koristi električni luk za taljenje metalnog dodatnog materijala u obliku žica, koje se atomiziraju i nanose na podlogu pomoću mlaza komprimiranog zraka velike brzine. VORAX oprema za elektrolučnu metalizaciju sastoji se od pištolja za metalizaciju za rad s dvije žice koje će stvarati zaštitni sloj na obratku. Tijekom metalizacije, žice se kontinuirano uvode u zonu električnog luka, stvarajući rastopljene kapljice. Proces atomizacije raspršuje rastopljeni materijal u sitne čestice, koje se zatim ubrzavaju prema podlozi, tvoreći prevlaku poboljšanih svojstava. Priprema podloge, obično uključuje pjeskarenje, ključna je za osiguranje dobre adhezije stvaranjem hrapave površine i uklanjanjem nečistoća. Elektrolučna metalizacija se uglavnom koristi za metalizaciju u zaštitne svrhe, pri čemu se nanose prevlake od cinka, aluminija, nehrđajućeg čelika i drugih legura kako bi se poboljšala otpornost na koroziju, habanje i električnu vodljivost, ali se koriste i legure bronce i druge slitine za dekorativne i funkcionalne primjene. U usporedbi s drugim procesima metalizacije, elektrolučna metalizacija omogućuje visoke depozite i visoku učinkovitost, što je čini pogodnom za velike infrastrukturne projekte, poput zaštite konstrukcija, mostova, cjevovoda i strojnih komponenti u blizini mora. Dobivene prevlake pokazuju relativno nizak sadržaj oksida i dobru adheziju, ali u agresivnim okruženjima mogu zahtijevati dodatno brtvljenje radi smanjenja poroznosti. Budući da se oslanja na električnu energiju umjesto na izgaranje plinova, elektrolučna metalizacija predstavlja pouzdanu, ekonomičnu i ekološki prihvatljiviju alternativu plamenoj metalizaciji.
Plazma metalizacija je visokotemperaturni postupak koji koristi plazma luk za zagrijavanje i taljenje materijala prevlake te nanošenje na pripremljenu podlogu. Plazma mlaz, nastao ionizacijom inertnog plina, doseže temperature veće od 15.000°C, omogućujući nanošenje materijala s visokim talištem, poput keramika, vatrostalnih metala i drugih metalnih legura. Oprema za plazma metalizaciju koju isporučuje VORAX sastoji se od plazma pištolja za metalizaciju štrcanjem, dozatora praha, sustava za opskrbu plinom i upravljačke jedinice. Materijali prevlaka su obično u praškastom obliku, uključuju volfram karbid, legure na bazi nikla i kobalta te aluminij i cirkonij oksid, koji se najčešće primjenjuju za povećanje otpornosti na habanje, toplinsku izolaciju i zaštitu od oksidacije. Zbog visokih temperatura i kontroliranog nanošenja, plazmom naštrcane prevlake široko se koriste u zrakoplovnoj, biomedicinskoj i industrijskoj primjeni, gdje su potrebne vrhunske performanse u ekstremnim uvjetima.
HVOF metalizacija je proces toplinskog raspršivanja koji koristi izgaranje gorivog plina (propana, kerozina ili vodika) s kisikom za stvaranje visokotemperaturnog i visokotlačnog plamena. Ekspandirajući plinovi ubrzavaju prah prevlaka do nadzvučnih brzina, prije nego što udari u podlogu i prianja na nju, formirajući gustu i čvrsto vezanu prevlaku. HVOF sustavi koji isporučuje VORAX sastoje se od komore za izgaranje, gorionika sa sapnicom, dozatora praha i visokotlačnog dovoda plina. Proces se prvenstveno koristi za nanošenje volfram karbida, krom karbida, slitina na bazi kobalta i nehrđajućeg čelika, materijala koji zahtijevaju visoku otpornost na habanje, zaštitu od korozije i toplinsku stabilnost. Priprema površine, obično putem pjeskarenja, osigurava mehanički spoj između prevlake i podloge, poboljšavajući prianjanje. Zbog prevlaka niske poroznosti i visoke gustoće, HVOF metalizacija široko se primjenjuje u zrakoplovnoj industriji, energetici i industrijskim aplikacijama, gdje je trajnost komponenti kritična karakteristika.
Korištenje visokokvalitetnih rezervnih i potrošnih dijelova u metalizaciji ključno je za ujednačen i pouzdan rad. VORAX dijelovi vrhunske kvalitete osiguravaju kompatibilnost, dugotrajnost i optimalnu funkcionalnost, omogućujući točnu kontrolu parametara poput brzine doziranja materijala, protoka plina i karakteristika luka. Nekvalitetni ili potrošni dijelovi neujednačene kvalitete mogu uzrokovati nepravilnosti raspršivanja, debljine prevlake i, posljedično, kvalitete prevlaka što može dovesti do prijevremenog trošenja ili havarije metaliziranog dijela. Osim toga, upotreba nekvalitetnih dijelova može ugroziti sigurnost, oštetiti opremu te prouzročiti skupe zastoje i popravke te čak i ozlijede operatera.