धातु छिड़काव की प्रक्रिया: 4 चरण
यह लेख धातु के छिड़काव की प्रक्रिया में शामिल चार मुख्य चरणों पर प्रकाश डालता है। ये चरण हैं: 1. भूतल तैयार करना 2. धातु बनाने की सामग्री और उनका चयन 3. धातुई प्रक्रियाओं का चयन 4. कोटिंग की विशेषता और मूल्यांकन।
चरण # 1. भूतल तैयार करना:
क्योंकि छिड़काव धातु कोटिंग में सब्सट्रेट के साथ केवल एक यांत्रिक बंधन होता है, सहायक सतह की तैयारी सफल धातु छिड़काव में एक महत्वपूर्ण कदम है। छिड़काव किए जाने वाले स्थानों को, इसलिए तेल, तेल और अन्य संदूषक से बिल्कुल मुक्त होना चाहिए और यांत्रिक बंधन प्रदान करने के लिए मोटे तौर पर होना चाहिए।
इस प्रकार, इसमें सतह को एक प्रकार की खुरदरापन या अनियमितता प्रदान करना शामिल है, जिसमें स्प्रे की गई धातु को दृढ़ता से जकड़ने की उम्मीद है। वांछित खुरदरापन को प्राप्त करने के लिए नियोजित तरीके मशीनिंग, बंधन कोटिंग और अपघर्षक ब्लास्टिंग हैं।
मशीनिंग:
छिड़काव के बाद मचाई जाने वाली सतहों को एक असाधारण मजबूत बंधन की आवश्यकता होती है। जब एक भारी कोटिंग की आवश्यकता होती है, तो एक नाली या अंडरकट छिड़काव की गई धातु की परतों को आवश्यक लंगर प्रदान करने के लिए तैयार किया जाता है। ये अंडरकट्स बेलनाकार और विमान की सतहों में बने होते हैं जैसा कि फी में दिखाया गया है। 18.17।
कबूतरबाजी सकारात्मक लंगर प्रदान करता है, लेकिन अतिरिक्त लागत अंजीर में है। 18.18 उचित और अनुचित प्रकार के डोवेटेल दिखाता है। स्प्रे कोटिंग के लिए शेफ़िंग पर एक पहना हुआ भाग, स्प्रे की गई धातु के किनारों को विशेष रूप से डाइवेट किया जाना चाहिए, खासकर जब बिल्ड-अप शाफ्ट के अंत में होता है, जैसा कि चित्र 18.19 में दिखाया गया है।
खांचे को मानक 3 मिमी कट-ऑफ टूल ग्राउंड के साथ 1.15 से 1.25 मिमी की चौड़ाई के साथ बनाया जाता है, और अंत में गोल किया जाता है। खांचे लगभग 0.65 मिमी गहरे और 0.40 मिमी अलग कटे हुए हैं। इस तरह की जमीन की सतह की धारण शक्ति को घुटनों के बल झुकाकर रोल को बढ़ाया जाता है।
एक तेज़ विधि शेफिंग, पंप रॉड और रोल जैसे घटकों पर एक खराद पर जल्दी से मोटे धागे को काटने के लिए है। थ्रेडिंग को 12 से 16 थ्रेड्स / सेमी के साथ किया जाना चाहिए, जिसकी अधिकतम थ्रेड गहराई लगभग 0.2 मिमी है। कट धागे को तब तक रोटरी उपकरण के साथ नीचे रोल किया जाता है जब तक कि वे केवल आंशिक रूप से खुले नहीं। सतह तैयार करने की यह विधि उन अनुप्रयोगों के लिए काफी संतोषजनक है जिन्हें बहुत अधिक बंधन शक्ति की आवश्यकता नहीं है।
आंतरिक सतहों की तैयारी:
शाफ्ट पर बाहरी सतहों पर स्प्रे कोटिंग का लाभ यह है कि यह सिकुड़ता है और सिकुड़ती हुई आस्तीन की तरह एक मनोरंजक कार्रवाई प्रदान करने के लिए ठंडा करने पर अनुबंध करता है। हालांकि, एक आंतरिक सतह पर एक कोटिंग की सिकुड़ने की क्रिया ठंडा होने पर सब्सट्रेट के अलावा कोटिंग को खींच सकती है। इस कठिनाई को दूर करने के लिए घटक को आंतरिक रूप से स्प्रे करने से पहले 175 ° C तक गर्म किया जाता है ताकि शीतलन के कारण कोटिंग में विकसित तनाव कम हो सके। बेलनाकार वस्तु के अंदर आवश्यक यांत्रिक बंधन उत्पन्न करने के लिए एक काफी मोटे फ़ीड का उपयोग करके एक उबाऊ उपकरण के साथ तैयार किया जाता है।
फ्लैट सतहों की तैयारी:
संकोचन तनाव के कारण सपाट सतह से इसे दूर करने के लिए कोटिंग की प्रवृत्ति को किनारे पर छिड़काव करके इसे क्लैम्पिंग एक्शन देने के लिए या किनारे के पास छोटे पतला स्लॉट्स को काटकर दूर किया जा सकता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 18.19। जिन बाहरी कोनों को कोट किया जाना है, उनमें कम से कम 0-8 मिमी का त्रिज्या होना चाहिए। शीतलन तनाव को कम करने के लिए सब्सट्रेट को 175 ° C तक गर्म किया जा सकता है।
सब्सट्रेट के मशीनिंग को किसी भी प्रकार के तेल के रूप में सूखा किया जाना चाहिए ताकि बंधन की ताकत खराब हो जाए। धातुरूप करने के बाद तक सतह को हाथ से नहीं छुआ जाना चाहिए। हालांकि, यदि मैनुअल हैंडलिंग अनुपयोगी है, तो घटक को कागज या साफ कपड़े में लपेटा जाना चाहिए, इससे पहले कि उसे खराद से हटा दिया जाए। यदि कोई भी तेल या ग्रीस सब्सट्रेट सतह पर जमा हो जाता है, तो उस पर कोटिंग छिड़कने से पहले इसे वाष्प के घटने या अन्य रासायनिक तरीकों से हटा दिया जाना चाहिए।
बंधन कोटिंग:
निकल क्रोमियम मिश्र धातुओं, मोलिब्डेनम या एक्स्टोथर्मली रिएक्टिव निकल एलुमाइड की एक पतली स्प्रे कोटिंग अक्सर खुरदरी सतह पर लगाई जाती है ताकि विशेष रूप से बाद के कोटिंग्स के साथ सिरेमिक स्प्रे के लिए इसकी बंधन ताकत में सुधार हो सके। इस तरह की जमा परत को बॉन्ड कोटिंग के रूप में जाना जाता है।
जब इसे लागू किया जाता है तो लेपित नहीं होने वाले क्षेत्रों को नकाब या तेल लगाया जाना चाहिए लेकिन अंडरकट्स में तेल बहने से बचने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। ऐसी किसी भी संभावना को खत्म करने के लिए, तेल या नमी को जलाने के लिए संदिग्ध क्षेत्र पर लौ को चलाया जाना चाहिए।
कॉपर और कॉपर मिश्र धातुओं के सिवाय मोलिब्डेनम बॉन्ड को अच्छी तरह से अधिकतम धातुओं के साथ सेवा के लिए 400 ° C तक बढ़ा दिया जाता है जबकि निकल एलुमिनाई का उपयोग 800 ° C तक के तापमान पर किया जा सकता है। एल्यूमीनियम, तांबे और तांबे के लिए एक 9% एल्यूमीनियम कांस्य मिश्र धातु एक बहुत ही विश्वसनीय बंधन है; यह स्टील सबस्ट्रेट्स के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
जहां बॉन्ड कोटिंग को लागू किया जाना है, वहां अंडरकटिंग को बॉन्ड कोट की मोटाई के लिए 50 से 125 माइक्रोन हो सकता है।
घातक बम्ब वर्षा:
यदि सतह को अंडरकट किए बिना एक सब्सट्रेट पर एक कोटिंग का छिड़काव किया जाता है, तो भी एक बंधन कोट का उपयोग करने पर भी खुरदरापन की आवश्यकता होती है। यह आमतौर पर मैकेनिकल बॉन्डिंग के लिए पुनः प्रवेश कोण प्रदान करने के लिए संपीड़ित हवा द्वारा सतह के खिलाफ ब्लास्टिंग के लिए स्वच्छ, तेज, कुचल स्टील ग्रिट या एल्यूमीनियम ऑक्साइड को नियोजित करके अपघर्षक ब्लास्टिंग द्वारा किया जाता है। जब सब्सट्रेट की सतह की कठोरता आरसी 30 से कम होती है, तो इसे कुचल कोणीय ठंडा लोहे के ग्रिट के साथ ब्लास्ट किया जा सकता है।
थर्मल छिड़काव को इष्टतम परिणामों को प्राप्त करने के लिए जितनी जल्दी हो सके सतह की तैयारी का पालन करना चाहिए।
मास्किंग:
जिन क्षेत्रों को छिड़काव करने की आवश्यकता नहीं होती है, उन्हें टेप या स्टॉप-ऑफ रसायनों के साथ मास्क करके संरक्षित किया जा सकता है जो कोटिंग आसंजन को रोकने के लिए सब्सट्रेट पर चित्रित या स्प्रे किया जा सकता है। इन टेप और स्टॉप-ऑफ कोटिंग्स को धातु के छिड़काव के बाद छीलने या तार ब्रशिंग द्वारा हटाया जा सकता है।
वर्कपीस में छेद, कुंजी या स्लॉट जो लेपित नहीं हैं, उन्हें ग्रिट ब्लास्टिंग के दौरान लकड़ी या ग्रेफाइट से प्लग किया जाता है। ग्रेफाइट न केवल उच्च तापमान का सामना कर सकता है, बल्कि चाकू से वांछित प्लग आकार में मशीन या नक्काशी करना भी आसान है। प्लग टॉप को तैयार कोटिंग की ऊंचाई के साथ फ्लश बनाया गया है; यदि मुखौटा सब्सट्रेट सतह से ऊपर उठता है, तो यह एक अछूता छाया डालेगा यदि स्प्रे बंदूक सतह पर लंबवत नहीं रखी जाती है।
चरण # 2. धातु सामग्री और उनके चयन:
लगभग किसी भी सामग्री को लगभग किसी भी सब्सट्रेट पर जमा किया जा सकता है, लेकिन थर्मल छिड़काव के लिए सबसे अधिक नियोजित सामग्री में एल्यूमीनियम, ब्रास, बेबीबिट (टिन-बेस मिश्र धातु जिसे सफेद धातु के रूप में भी जाना जाता है), कांस्य, कैडमियम, तांबा, लोहा, सीसा, मोनेल (63) शामिल हैं। % Ni + 33% Cu + 1% Mn), nichrome, निकल, स्टील, स्टेनलेस स्टील, टिन, जस्ता, चीनी मिट्टी की चीज़ें, कंपोजिट आदि, यहां तक कि मोलिब्डेनम और टंगस्टन का उपयोग कभी-कभी छिड़काव के लिए किया जाता है।
धातु की सामग्री को उनकी विशेषताओं के आधार पर चुना जाता है जैसे कठोरता, शक्ति, गुणवत्ता, सिकुड़न और संक्षारण प्रतिरोध, आदि।
1-5 मिमी मोटाई तक के हल्के कोटिंग्स आसानी से लागू होते हैं और कोई विशेष समस्या पेश नहीं करते हैं, हालांकि, 3 मिमी या अधिक तक के भारी कोटिंग्स के लिए सामग्री में कम-सिकुड़न की विशेषताएं होनी चाहिए।
एल्युमिनियम ऑक्साइड, ज़िरकोनियम ऑक्साइड, ज़िरकोनियम सिलिकेट, क्रोमियम ऑक्साइड और मैग्नीशियम-एलुमिनेट से युक्त सिरेमिक कोटिंग्स को रॉड या पाउडर के रूप में लगाया जाता है। उनके पिघलने के बिंदु 1650 डिग्री सेल्सियस और 2500 डिग्री सेल्सियस के बीच होते हैं। ये लेप बेहद कठोर और अपरदन-रोधी होते हैं।
चीनी मिट्टी के बरतन और प्लास्टिक के संसेचन के समग्र कोटिंग्स को धातु के कोटिंग्स के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि उन गुणों को प्राप्त किया जा सके जो अकेले धातु कोटिंग के साथ संभव नहीं हैं। उदाहरण के लिए, छिड़काव धातु और चीनी मिट्टी की सामग्री की वैकल्पिक परतों की जमा राशि से निर्मित लामिना कोटिंग, रॉकेट-विस्फोट परिरक्षण संरचनाओं में अच्छे परिणाम के साथ नियोजित होते हैं। सिरेमिक और धातु के स्प्रे को लगातार अलग-अलग अनुपात में मिलाया जा सकता है, ताकि सभी धातु से सभी सिरेमिक में स्नातक होने के लिए ग्रेड के निर्माण को प्राप्त किया जा सके।
उच्च तापमान पर भी एल्यूमीनियम ऑक्साइड कोटिंग्स बहुत कठोर और क्षरण-प्रतिरोधी हैं। इस तरह के कोटिंग्स में अच्छे इन्सुलेट गुण होते हैं और किफायती होते हैं।
ज़िरकोनिया में एल्यूमीनियम ऑक्साइड की तुलना में अधिक गलनांक होता है और इसके कोटिंग्स थर्मल और यांत्रिक झटके के लिए अच्छा प्रतिरोध प्रदान करते हैं। इसका उपयोग रॉकेट घटकों को गर्म, उच्च वेग वाले संक्षारक गैसों से बचाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग स्टील मिलों और भट्टी ट्यूबों में रोलिंग को सामान्य करने और सामान्य बनाने के लिए किया जाता है।
चरण # 3. धातुई प्रक्रियाओं का चयन:
ऐसी कई प्रक्रियाएँ हैं जिनका उपयोग धातु के छिड़काव के लिए किया जाता है और उन्हें चार शीर्षकों के अंतर्गत रखा जा सकता है:
(i) ज्वाला छिड़काव,
(ii) इलेक्ट्रिक आर्क छिड़काव,
(iii) प्लाज्मा छिड़काव,
(iv) विस्फोट बंदूक कोटिंग, और
(v) दहन जेट छिड़काव।
(i) ज्वाला छिड़काव :
ज्वाला छिड़काव एक थर्मल छिड़काव प्रक्रिया है जो आम तौर पर कोटिंग सामग्री को पिघलाने के लिए ऑक्सी-एसिटिलीन लौ का उपयोग करती है जबकि संपीड़ित हवा का उपयोग आम तौर पर वर्कपीस के लिए सामग्री को एटमाइजिंग और प्रोपेल करने के लिए किया जाता है। कोटिंग सामग्री के रूप में यह अर्थात, तार, पाउडर और रॉड के उपयोग के आधार पर प्रक्रिया के तीन रूप हैं।
ए। तार ज्वाला छिड़काव:
अंजीर। 18.20 वायर लौ छिड़काव की आवश्यक विशेषताएं दिखाता है जबकि अंजीर। 18.21 ऐसी प्रणाली के लिए पूरे सेटअप को योजनाबद्ध रूप से दिखाता है। प्रक्रिया के लिए स्प्रे बंदूक, एसिटिलीन, ऑक्सीजन और संपीड़ित हवा की आपूर्ति की आवश्यकता होती है और आमतौर पर स्पूल से तार की आपूर्ति की व्यवस्था की जाती है। स्प्रे गन में तार को पिघलाने के लिए अनिवार्य रूप से एक हवा-टरबाइन-संचालित तार फ़ीड तंत्र और ऑक्सी-एसिटिलीन लौ होता है।
हाई फीडिंग एयर-टरबाइन द्वारा कमी वाले गियर के माध्यम से संचालित किए गए knurled रोलर्स की मदद से वायर फीडिंग की जाती है। ये बंदूकें कुछ भारी और भारी हैं, लेकिन फिर भी अक्सर आसान हेरफेर के लिए हाथ से पकड़े जाते हैं; हाल ही में रोबोट को बंदूक और काम में हेरफेर के लिए प्रभावी ढंग से नियोजित किया गया है।
स्प्रे बंदूक को सब्सट्रेट से लेपित करने के लिए 10 से 30 सेमी आयोजित किया जाता है और यह लगभग 7-5 से 10 सेमी के व्यास के साथ गोल या अण्डाकार पैटर्न का उत्पादन करता है। बंदूक का निशान आमतौर पर 9 से 15 सतह एम / मिनट है। तेल और नमी को हटाने के लिए संपीड़ित हवा को फ़िल्टर किया जाता है और इसे आमतौर पर 850 लीटर / मिनट की दर से आपूर्ति की जाती है।
कोटिंग की मोटाई और जमा पर कोई सीमा नहीं है क्योंकि मोटे तौर पर 6 मिमी बनाए गए हैं, हालांकि वायर स्प्रे जमा के लिए एक आम मोटाई पहनने के अनुप्रयोगों और पुनर्निर्माण के लिए 0-75 से 1-25 मिमी है, जबकि संक्षारण के लिए जमा राशि 25 के रूप में पतली हो सकती है। माइक्रोन (0.025 मिमी)। स्प्रे के लिए जमा करने की दर उपभोग्य और उपयोग किए जाने वाले उपकरणों पर निर्भर करती है, और ये 25 माइक्रोन की कोटिंग मोटाई के लिए 95 मीटर 2 / घंटा जितनी अधिक हो सकती है।
जब छिड़काव कोटिंग की आवश्यक मोटाई की गणना के बारे में 20% अतिरिक्त कोटिंग संकोचन के लिए अनुमति दी जानी चाहिए और इसके अलावा यदि आवश्यक हो तो सतह को खत्म करने के लिए प्रति पक्ष कम से कम 0.25 मिमी की अनुमति दें। जब मोटी कोटिंग्स लागू की जाती हैं, तो यांत्रिक बंधन के टूटने को रोकने के लिए वर्कपीस को लगभग 200-260 ° C पर प्रीहीट किया जाता है।
कई सामग्रियां तार के रूप में उपलब्ध हैं, लेकिन आमतौर पर छिड़कने वाली सामग्री में जस्ता, एल्यूमीनियम, मशीनेबल स्टील्स, हार्ड स्टील्स, स्टेनलेस स्टील्स, कांस्य और मोलिब्डेनम हैं। एल्यूमीनियम और जस्ता का उपयोग मुख्य रूप से कार्बन स्टील्स से बने बड़े घटकों के संक्षारण संरक्षण के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, टैंक, जहाज के पतवार और पुल, जबकि स्टेनलेस स्टील्स का उपयोग अधिक परिष्कृत नौकरियों के लिए किया जाता है। सॉफ्ट स्टील्स का उपयोग पहनने के अनुप्रयोगों के लिए आयामों को बहाल करने के लिए किया जाता है जबकि हार्ड स्टील्स पहनने के अधिक कठोर परिस्थितियों के लिए समान उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है; वे आमतौर पर पीसने से समाप्त हो जाते हैं।
वायर स्प्रे कोटिंग्स में महत्वपूर्ण छिद्र होते हैं और उनकी बंधन शक्ति प्लाज्मा और अन्य उच्च ऊर्जा स्प्रे प्रक्रियाओं से नीच होती है। यही कारण है कि इस प्रक्रिया का उपयोग बहुत महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जाता है।
ख। पाउडर लौ छिड़काव:
पाउडर फ्लेम छिड़काव उपयुक्त डिजाइन के ऑक्सी-एसिटिलीन मशाल के साथ किया जा सकता है जो साइफन कार्रवाई की शुरुआत की अनुमति देता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 18.22। आमतौर पर कोई संपीड़ित हवा का उपयोग पिघले हुए पदार्थ को नष्ट करने और फैलाने के लिए नहीं किया जाता है, इसलिए प्रतिक्षेपण दर कम होती है। पोरोसिटी वायर स्प्रे प्रक्रिया की तुलना में अधिक है और बॉन्ड की ताकत वायर स्प्रे जमा की तुलना में कम हो सकती है; हालांकि इस तरह की मशालें बहुत व्यापक प्रकार की सामग्रियों का छिड़काव कर सकती हैं। उपलब्ध उपभोग्य सामग्रियों में उच्च मिश्र धातु स्टील्स, स्टेनलेस स्टील्स, कोबाल्ट बेस मिश्र धातु, कार्बाइड और बंधन कोटिंग सामग्री शामिल हैं।
अंजीर। 18.22 पाउडर लौ छिड़काव के लिए प्रक्रिया सेटअप
सी। रॉड लौ छिड़काव:
पारंपरिक ऑक्सी-एसिटिलीन मशाल में लौ तापमान आमतौर पर लगभग 2.760 डिग्री सेल्सियस होता है और इस प्रकार विशेष रूप से जिरकोनियम ऑक्साइड जैसी सामग्री के लिए एक अच्छा सिरेमिक कोटिंग बनाने के लिए पर्याप्त गर्मी नहीं होती है, जिसके लिए लगभग 2760 डिग्री सेल्सियस तापमान की आवश्यकता होती है। अंजीर में 18.23 अंजीर में दिखाए गए मिट्टी के पात्र को स्प्रे करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक ऑक्सी-ईंधन गैस मशाल, हवा के साथ सिरेमिक उपभोग्य सामग्रियों की ठोस छड़ को काम में लेता है।
अंजीर। 18.23 रॉड लौ छिड़काव प्रक्रिया के लिए एक सेटअप
रॉड उपभोग्य वस्तुएं एल्यूमीनियम ऑक्साइड, क्रोमियम ऑक्साइड, ज़िरकोनिया और सिरेमिक मिश्रण के लिए उपलब्ध हैं। Atomised उपभोज्य बूंदों 2-8 मीटर / सेकंड के एक प्रभाव वेग को प्राप्त करने का दावा कर रहे हैं। इस प्रक्रिया का उपयोग केवल मिट्टी के पात्र के छिड़काव के लिए किया जाता है और यह तार प्रक्रिया और पाउडर स्प्रे प्रक्रिया के बीच की खाई को भरता है क्योंकि बाद के लिए प्राप्त धातुओं में से कई के लिए उपभोग्य वस्तुएं उपलब्ध नहीं हैं और बाद में प्राप्त की गई चीनी मिट्टी की परतें अच्छी सेवा देने के लिए बहुत कम हैं।
(ii) इलेक्ट्रिक आर्क छिड़काव:
आर्क छिड़काव प्रक्रिया गर्मी स्रोत के रूप में सरफेसिंग सामग्री के दो उपभोज्य इलेक्ट्रोड के बीच एक इलेक्ट्रिक चाप का उपयोग करती है। संपीड़ित गैस, आमतौर पर हवा, परमाणु और वर्कपीस की सतह पर पिघली हुई सामग्री को प्रोजेक्ट करती है। अंजीर। 18.24 प्रक्रिया उपकरणों के आवश्यक घटकों को दर्शाता है।
अंजीर। 18.24 इलेक्ट्रिक आर्क वायर स्प्रे प्रक्रिया
दो उपभोज्य इलेक्ट्रोड एक वायर फीडर द्वारा उन्हें लगभग 30 ° के कोण पर एक साथ लाने और उनके बीच एक चाप बनाए रखने के लिए खिलाया जाता है। चाप स्व-प्रज्वलित है क्योंकि तारों को उनके बिंदु के चौराहे पर उन्नत किया जाता है।
चाप छिड़काव प्रक्रिया के लिए उपयोग किया जाने वाला शक्ति स्रोत एक डीसी स्थिर वोल्टेज वेल्डिंग इकाई है। एक तार सकारात्मक है और दूसरा नकारात्मक। दो तारों से अंतर के पिघलने के कारण दो इलेक्ट्रोड से बूंदें आकार में काफी भिन्न होती हैं। आमतौर पर वेल्डिंग करंट 25 से 35 वोल्ट के वोल्टेज के साथ 300 से 500 एम्पीयर तक होता है। विशेष प्रयोजनों के लिए वर्तमान में 3000 एम्पीयर के रूप में उच्च रूप से इस्तेमाल किया गया है।
1.5 से 3.2 मिमी व्यास के तारों का उपयोग किया जा सकता है, हालांकि व्यास 1.6 मिमी और 2.4 मिमी के तार अधिक लोकप्रिय हैं। जमा धातु की मात्रा वर्तमान स्तर और छिड़काव की जा रही सामग्री पर निर्भर करती है और 7 से 45 किलोग्राम प्रति घंटे तक हो सकती है। स्क्वायर तारों का उपयोग कभी-कभी जमाव दर को बढ़ाने के लिए किया जाता है। लौ छिड़काव के लिए प्रतिनियुक्ति दर 3 से 5 गुना अधिक है।
55 एन / सेमी 2 के दबाव में शुष्क संपीड़ित हवा और सब्सट्रेट पर धातु को परमाणु बनाने और प्रक्षेपित करने के लिए 850 से 2250 लीटर प्रति मिनट की एक प्रवाह का उपयोग किया जाता है। जमा में पर्याप्त पोरसिटी हो सकती है और उपभोग्य एटमिसिलियन हवा के ऑक्सीकरण से ऑक्साइड समावेश हो सकता है।
लौ की छिड़काव से प्राप्त कोटिंग की बंधन ताकत बेहतर है। लगभग किसी भी धातु को छोटे व्यास के तार में खींचा जा सकता है, उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम, बेबीबिट, पीतल, पीतल, तांबा, मोलिब्डेनम, मोनेल, निकल, स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील, टिन और जस्ता सभी का छिड़काव किया जा सकता है। उच्च जमाव दर के कारण, इस प्रक्रिया का उपयोग आमतौर पर नरम धातुओं के छिड़काव के लिए किया जाता है, जंग प्रतिरोध के लिए और वायुमंडलीय गैसों के प्रभाव से सुरक्षा के लिए पुलों जैसी बड़ी संरचनाओं को एल्यूमीनियम और जस्ता के साथ छिड़का जाता है।
(iii) प्लाज्मा आर्क छिड़काव:
प्लाज्मा छिड़काव प्रक्रिया सब्सट्रेट सतह पर परमाणु धातु को पिघलने और प्रक्षेपित करने के स्रोत के रूप में एक गैर-स्थानांतरित चाप का उपयोग करती है। यह प्लाज्मा चाप का उपयोग करता है जो पूरी तरह से प्लाज्मा स्प्रे बंदूक के भीतर है। प्लाज्मा में 2800 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान हो सकता है; छिड़काव की जाने वाली सामग्री को पाउडर के रूप में प्लाज्मा स्ट्रीम में पेश किया जाता है, जैसा कि चित्र 18.25 में दिखाया गया है।
पाउडर के कण का आकार आमतौर पर 30 से 100 माइक्रोन होता है जो गियर पंप से मिलता है। क्योंकि प्लाज्मा तापमान बहुत अधिक है, इस प्रक्रिया का उपयोग आग रोक कोटिंग्स को जमा करने के लिए किया जा सकता है जो लौ या चाप प्रक्रिया द्वारा लागू नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, यह ग्लास कोटिंग्स भी जमा कर सकता है।
कोटिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले मापदंडों में नोजल-टू-वर्क दूरी, कण आकार और प्रकार, पाउडर परिचय का बिंदु, चाप वर्तमान और वोल्टेज, प्लाज्मा गैस का प्रकार, और कण वाहक गैस शामिल हैं।
प्लाज्मा छिड़काव के लिए आवश्यक बिजली की आपूर्ति 100% शुल्क चक्र पर निरंतर वर्तमान उत्पादन पर आधारित है। प्लाज्मा मशालों को 40 से 100 किलोवाट पर रेट किया जाता है, जिसमें 40 से 100 वोल्ट पर 100 से 1100 एम्पीयर की सीधी धारा होती है। आर्गन और हीलियम प्लाज्मा गैसों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, हालांकि नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को कभी-कभी उनकी कम लागत के लिए नियोजित किया जाता है।
सब्सट्रेट आमतौर पर 150 डिग्री सेल्सियस से नीचे बनाए रखा जाता है और इसे 120 से 300 मीटर / सेकंड के पाउडर वेग के साथ लेपित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप 85 से 95% तक उच्च कोटिंग घनत्व और 6900 केपीए तक पहुंचने वाली एक बंधन ताकत होती है। जमा में सरंध्रता सतहों को जंग से बचाने के लिए कोटिंग की क्षमता को प्रभावित कर सकती है। पोरसिटी की सील, हालांकि, एपॉक्सी और फ्लोरोकार्बन के दबाव संसेचन द्वारा किया जा सकता है।
प्लाज्मा छिड़काव का उपयोग धातुओं, मिट्टी (ऑक्साइड और कार्बाइड्स), सीरम और कंपोजिट को स्प्रे करने के लिए किया जा सकता है, जैसा कि तालिका 18.1 में सूचीबद्ध है।
संक्षारण प्रतिरोध अनुप्रयोगों के लिए एल्यूमीनियम और जस्ता जैसी नरम धातुओं से धातुएं बदलती हैं, पहनने के प्रतिरोध अनुप्रयोगों के लिए कोबाल्ट-बेस हार्डफेसिंग सामग्री।
सबसे लोकप्रिय कैरमिक कोटिंग एल्यूमीनियम ऑक्साइड और क्रोमियम ऑक्साइड या क्रोमिया और सिलिका के मिश्रण हैं। ये मुख्य रूप से पहनने के प्रतिरोध अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं। येट्रिया-स्टेबलाइज्ड ज़िरकोनिया, मैग्नीशियम ज़िरकोनेट, और कैल्सिया स्टेबलाइज़्ड ज़िरकोनिया जैसे सिरेमिक का उपयोग इंजन घटकों और इस तरह थर्मल बैरियर कोटिंग्स के लिए किया जाता है। एल्यूमीनियम ऑक्साइड और मैग्नेशिया / एल्यूमिना का उपयोग अक्सर बिजली के इन्सुलेशन अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
प्लाज्मा छिड़काव के लिए सबसे लोकप्रिय सेरामेट उपभोग्य सामग्री पहनने के लिए टंगस्टन कार्बाइड / कोबाल्ट है।
मिश्रित उपभोग्य वस्तुएं जैसे धातु / ग्रेफाइट पाउडर और धातु / मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड पाउडर आमतौर पर विशेष अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
प्लाज्मा छिड़काव का उपयोग महत्वपूर्ण घटकों में इतने बड़े पैमाने पर किया गया है कि कई जमाओं के गुणों पर एक महत्वपूर्ण डेटा आधार उपलब्ध है।
वैक्यूम प्लाज्मा छिड़काव एक प्रक्रिया का एक प्रकार है जिसमें काम-टुकड़ा और प्लाज्मा मशाल दोनों एक वैक्यूम कक्ष में 50 टोर के दबाव के साथ संलग्न होते हैं। दावा किए गए फायदे उच्च बंधन शक्ति और कोटिंग मोटाई पर उत्कृष्ट आयामी नियंत्रण हैं।
अन्य थर्मल छिड़काव प्रक्रियाओं की तुलना में प्लाज्मा छिड़काव का सबसे बड़ा नुकसान उपकरणों की लागत है और यह उन प्रक्रियाओं का सबसे महंगा है जिन्हें खरीदा जा सकता है। इसके अलावा, उपकरण जटिल और भारी है।
इन नुकसानों के बावजूद, प्लाज्मा छिड़काव प्रक्रिया धातुओं की व्यापक विविधता के कारण थर्मल स्प्रे प्रक्रियाओं का वर्कहॉर्स है जो इस प्रक्रिया के साथ प्राप्य धातुओं की कम विविधता, कम छिद्र, उच्च बंधन शक्ति और उच्च जमाव दर के कारण हो सकती है।
(iv) विस्फोट बंदूक कोटिंग :
विस्फोट या डी-बंदूक प्रक्रिया लिंडे एयर उत्पाद कंपनी की एक मालिकाना प्रक्रिया है जिसमें सब्सट्रेट सतह पर कोटिंग सामग्री को पिघलाने और नुकसान पहुंचाने के लिए ऑक्सीजन और एसिटिलीन मिश्रण का विस्फोट शामिल है। यद्यपि इस प्रक्रिया को 1960 के आसपास विकसित किया गया था लेकिन यह अभी भी सफल कोटिंग अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के लिए उचित मापदंडों के उत्पादन में शामिल कई विवरणों के स्वामित्व पर बनी हुई है।
अंजीर। 18.26 व्यास के लगभग 25 मिमी लंबे (कुछ मीटर) बैरल से मिलकर एक डी-बंदूक के मूल तत्वों को दर्शाता है। 60 माइक्रोन कण आकार के पाउडर को कम दबाव पर बंदूक में खिलाया जाता है और फिर ऑक्सी-एसिटिलीन गैस मिश्रण को दहन कक्ष में पेश किया जाता है और स्पार्क प्लग की मदद से विस्फोट किया जाता है।
विस्फोट का तापमान लगभग 3900 ° C है जो अधिकांश सामग्रियों को पिघलाने के लिए पर्याप्त है। विस्फोट के बारे में 7300 मीटर / सेकंड के एक कण वेग पैदा करता है। विस्फोट 4 से 8 बार / सेकंड दोहराया जाता है और नाइट्रोजन गैस का उपयोग प्रत्येक विस्फोट के बाद दहन उत्पादों को बाहर निकालने के लिए किया जाता है और तरल कार्बन डाइऑक्साइड के स्प्रे का उपयोग धातुकर्म परिवर्तनों और वारपेज से बचने के लिए छिड़काव के दौरान वर्कपीस को ठंडा करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक विस्फोट कुछ माइक्रोन की एक कोटिंग मोटाई का उत्पादन करता है। कोयले की मोटाई के लिए विशिष्ट सीमा 75 से 125 माइक्रोन होती है, जिसमें 3 से 6 माइक्रोन आरएमएस और 0-25 से 1 प्रतिशत तक की कम दूरी के रूप में जमा कोटिंग की सतह खुरदरापन होती है।
प्रक्रिया का एक बड़ा नुकसान यह है कि यह पर्याप्त शोर पैदा करता है इसलिए इसे 45 सेंटीमीटर मोटी कंक्रीट की दीवारों के साथ ध्वनि-प्रूफ कमरे में स्थापित किया जाता है। ऑपरेटर कमरे के बाहर से बंदूक चलाता है जिसमें काफी मशीनीकरण होता है।
लगभग किसी भी सामग्री को डी-गन द्वारा स्प्रे किया जा सकता है लेकिन इस प्रक्रिया का उपयोग उच्च तकनीक वाले कोटिंग्स, कार्बाइड, सिरेमिक और जटिल कंपोजिट के छिड़काव के लिए सबसे अधिक किया जाता है। बॉन्ड की ताकत जितनी अधिक 70 एमपीए हासिल की जा सकती है, उतनी कोटिंग को प्रमुख थर्मल स्प्रे कोटिंग माना जाता है।
डी-गन द्वारा सबसे अधिक छिड़काव की जाने वाली सामग्रियों में एल्यूमिना, एल्यूमिना-टिटानिया, क्रोमियम कार्बाइड, कोबाल्ट बाइंडर के साथ टंगस्टन कार्बाइड शामिल हैं; टंगस्टन कार्बाइड-टंगस्टन-क्रोमियम कार्बाइड मिश्रण के साथ निकल-क्रोमियम मिश्र धातु बांधने की मशीन। ये मुख्य रूप से ऊंचे तापमान सेवा के लिए प्रतिरोधी कोटिंग्स पहनते हैं। विशिष्ट अनुप्रयोगों में डी-गन प्लेटेड प्लग और रिंग गेज, कटर किनारों को शामिल किया गया है जो कि एस्केलेटिक टाइल्स और पेपर को काटने के लिए रबर और प्लास्टिक या ट्यूबलर ड्रिल के लिए तीव्र चाकू के अधीन हैं।
(v) दहन जेट छिड़काव:
उद्योग में 1981 में शुरू की गई इस थर्मल छिड़काव प्रक्रिया का उद्देश्य गुणवत्ता में डी-गन प्रक्रिया के साथ प्रतिस्पर्धा करना है और इसे व्यापार नाम जेट-कोटे से जाना जाता है। इसका लाभ यह है कि इसके लिए उपकरण खरीदे जा सकते हैं, जबकि डी-गन के उपकरण नहीं बेचे जाते हैं और छिड़काव का काम लिंडे एयर उत्पाद कंपनी के 20 विषम केंद्रों में से एक में किया जा सकता है, जिसमें उपकरण हैं।
दहन जेट छिड़काव मशाल में, अंजीर में 18.27 में दिखाया गया है, ऑक्सीजन और एक ईंधन गैस जैसे हाइड्रोजन, प्रोपलीन या अन्य हाइड्रोकार्बन गैसों को मशाल के दहन कक्ष में एक पायलट लौ द्वारा प्रज्वलित किया जाता है जो मशाल नोजल के समकोण पर होता है। छिड़काव की जाने वाली सामग्री को एक वाहक गैस का उपयोग करके पाउडर फीडर से जेट स्ट्रीम के केंद्र में पेश किया जाता है जो ऑक्सी-ईंधन गैस मिश्रण के साथ संगत है।
दहन गैस का दबाव 400 से 600 केपीए के बीच होता है और पाउडर परिचय के बिंदु पर लौ तापमान लगभग 3000 डिग्री सेल्सियस होता है। दहन गैस जेट में लगभग 1400 मीटर / सेकंड (लगभग 4 मच) का अधिकतम वेग हो सकता है, जो कि डी-गन की तुलना में तेज है। कोटिंग की बंधन ताकत कण वेग और तापमान का एक कार्य है, और आमतौर पर 70 एमपीए से ऊपर है। सैद्धांतिक घनत्व के 90% या उससे अधिक जमा घनत्व, स्प्रे पैटर्न के साथ लगभग 25 मिमी व्यास के होते हैं। सामग्री लगभग 4.5 किलोग्राम प्रति घंटे की दर से जमा की जा सकती है।
जेट छिड़काव के साथ टंगस्टन कार्बाइड / कोबाल्ट सेरमेट पहनने वाले अनुप्रयोगों के लिए सबसे लोकप्रिय उपभोज्य है और कोबाल्ट-बेस हार्डफैसिंग, सिरेमिक, स्टेनलेस स्टील्स और अन्य संक्षारण प्रतिरोधी सामग्रियों के लिए प्रक्रिया का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।
प्रक्रिया का मुख्य लाभ यह है कि उपकरण प्लाज्मा स्प्रे उपकरण की तुलना में कम कीमत पर खरीदा जा सकता है। इसकी प्रमुख सीमाएं लागू उपभोग्य वस्तुओं की कमी, मशाल के भीतर एक रॉकेट-प्रकार के दहन की प्रतिक्रिया को सीमित करने की सुरक्षा की आवश्यकताएं हैं, और ऑक्सीजन के लिए उच्च दबाव और 28 मीटर 3 / घंटा की उच्च प्रवाह दर के कारण गैस की लागत अधिक है।
चरण # 4. कोटिंग के लक्षण और मूल्यांकन:
एक स्प्रे जमा के भौतिक और यांत्रिक गुण सामान्य रूप से मूल सामग्री से बहुत भिन्न होते हैं क्योंकि जमा संरचना लैमेलर और गैर-समरूप है। दरारें इसलिए दरारें, pinholes, फफोले और voids के लिए निरीक्षण किया जाना चाहिए। क्योंकि छिड़काव किए गए कोटिंग्स झरझरा होते हैं, उन्हें संक्षारक प्रतिरोधी अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने पर उपयुक्त सीलेंट द्वारा स्केल किया जाना चाहिए। चूंकि ये कोटिंग एक मैकेनिकल बॉन्ड द्वारा पालन करते हैं, इसलिए उन्हें प्रभाव और पिटाई का सामना करने वाली सेवा स्थितियों में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
कोटिंग की मोटाई का निर्धारण सेवा आवश्यकताओं और लागतों में शामिल है। शाफ्ट पर चढ़ाए गए कोटिंग्स की कुल मोटाई अधिकतम पहनने के भत्ते से निर्धारित होती है, न्यूनतम कोटिंग की मोटाई जो छिड़काव की जानी चाहिए, और परिष्करण भत्ता। न्यूनतम कोटिंग मोटाई तालिका 18.2 में दी गई शाफ्ट के व्यास पर निर्भर करती है।
एक जमा की मोटाई में भिन्नता सतह की तैयारी के प्रकार पर निर्भर करती है और घुड़सवार उपकरणों के साथ नियमित उत्पादन छिड़काव के लिए कुल भिन्नता तार छिड़काव के लिए 0 05 मिमी है।
छिड़काव किए गए कोटिंग्स के सिकुड़ने पर भी सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है क्योंकि यह अंतिम जमा की मोटाई को प्रभावित करता है। तनाव एक उच्च संकोचन मूल्य के साथ मोटी धातु कोटिंग्स के टूटने का कारण बन सकता है जैसा कि ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (एएसएस) कोटिंग्स के साथ होता है।
हालाँकि, इस विशेष समस्या को, सब्सट्रेट पर पहले मार्सेंसिटिक स्टेनलेस स्टील (MSS) का छिड़काव करके और फिर वांछित मोटाई प्राप्त करने के लिए इस पर ASS का छिड़काव करके हल किया जा सकता है। एमएसएस स्प्रे कार्बन स्टील सब्सट्रेट के साथ एक मजबूत बॉन्ड का उत्पादन करता है, इसमें स्प्रे की स्थिति में एक अच्छी ताकत है, और एएसएस कोटिंग्स के लिए एक उत्कृष्ट सतह प्रदान करता है।
सब्सट्रेट के साथ अधिक प्रभावी संलयन बनाने के लिए कुछ छिड़काव किए गए कोटिंग्स को एक अतिरिक्त उपचार दिया जाता है। धातु के पदार्थ के आधार पर 1000 से 1300 ° C के संलयन तापमान पर धीरे-धीरे और समान ताप पर छिड़काव जमा का संलयन पूरा होता है।
संलयन उपचार के लिए नियोजित विभिन्न विधियों में ऑक्सी-ईंधन गैस मशाल, एक भट्टी या प्रेरण हीटिंग द्वारा आमतौर पर तटस्थ या कम करने वाले वातावरण के साथ संलयन तापमान तक पहुंचने से पहले जमा और सब्सट्रेट दोनों से बचने के लिए शामिल हैं। एक गुणवत्ता फ्यूज्ड कोटिंग प्राप्त करने के लिए सटीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
अनुप्रयोगों:
धातु का छिड़काव शुरू में उन सतहों के निर्माण के लिए किया गया था जो खराब हो चुकी थीं, खराब हो गई थीं, या गलत तरीके से मशीनी हो गई थीं; हालांकि अब इसके अनुप्रयोग में जंग और ऑक्सीकरण संरक्षण, मशीन तत्वों, उद्योग, फाउंड्री, विमान और मिसाइल सहित विभिन्न क्षेत्र शामिल हैं।
धातु के छिड़काव का एक शानदार उपयोग चमड़े, मिट्टी के पात्र, लकड़ी और कपड़े की वस्तुओं की कोटिंग है, जो बैकिंग सामग्री को बर्बाद किए बिना।
सतहों को ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध से बचाने के लिए एल्यूमीनियम, जस्ता और स्टेनलेस स्टील्स का छिड़काव किया जाता है। हार्ड अलॉय डिपॉजिट्स का इस्तेमाल अक्सर मशीन के पुर्जों जैसे पंप प्लंजर, पंप रॉड्स, हाइड्रॉलिक रैम्स, स्टीम टरबाइन शाफ्ट और वाल्वों के पैकिंग सेक्शन पर किया जाता है।
साइनाइड पॉट, भट्टी भट्ठा भागों, एनीलिंग बक्से और भट्ठी कन्वेयर के लिए ऑक्सीकरण संरक्षण के लिए विभिन्न सामग्रियों के बहु-परत जमा का उपयोग किया जाता है।
ज़िरकोनिया और एल्यूमिना सिरेमिक का उपयोग कभी-कभी वहाँ-बैरियर बैरियर परतों को प्रदान करने के लिए किया जाता है।
महंगे पैटर्न और मैच प्लेट्स के कंट्रोल्स को उपयुक्त कोटिंग के बाद स्प्रे कोटिंग द्वारा बदला जा सकता है। स्प्रे जमा करके दोषपूर्ण कास्टिंग को अच्छी तरह से बचाया जा सकता है।
विद्युत उद्योग में धातु स्प्रे जमा का उपयोग कास्ट या गढ़ा रूपों में समान सामग्री की तुलना में 50 से 100% अधिक प्रतिरोध प्रदान करने के लिए किया जाता है। इस तरह के अनुप्रयोगों में विद्युत संपर्कों पर तांबा छिड़काव, कार्बन ब्रश और ऑटोमोटिव फ़्यूज़ में ग्लास के साथ-साथ तांबे के संपर्कों पर चांदी भी शामिल है। इंसुलेटर के लिए विद्युत उद्योग में सिरेमिक स्प्रे जमा का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और चेसी पर लागू जस्ता के जमा के साथ विद्युत घटकों के चुंबकीय परिरक्षण किया जा सकता है। कपड़े के टेप के दोनों तरफ एल्यूमीनियम का छिड़काव करके कंडेनसर प्लेट्स बनाई जा सकती हैं।
विमान और प्रक्षेपास्त्रों में हवा के सीलन के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है और ऊंचे तापमान पर झल्लाहट और ठंड को रोकने के लिए प्रतिरोधी सतहों को पहनते हैं।
