رش اللهب الأسرع ، يشار إليها أيضا باسم وقبعة الهواء عالية السرعة (HVAF) أو رش اللهب عالي السرعة ، هي عملية رش حرارية حديثة تمثل تقدمًا على رش اللهب التقليدي. تستخدم هذه التقنية غاز الوقود (عادةً البروبان أو البروبيلين أو الكيروسين) ممزوجًا بالأكسجين أو الهواء المضغوط ، الذي تم إشعاله لإنتاج طائرة احتراق تصل إلى السرعة الأسرع من الصوت. يتم حقن مواد الطلاء المسحوق في هذه النفاثة وتسريعها نحو الركيزة ، حيث تشكل طبقة طلاء كثيفة ومستعبدة بإحكام.

بالمقارنة مع رش اللهب التقليدي وحتى بعض تقنيات الرش الحرارية الأخرى ، فإن رش اللهب الأسرع من الصوت يوفر تحسينات متميزة في الأداء. فيما يلي المزايا التفصيلية:

1. سرعة الجسيمات العالية والطاقة الحركية

واحدة من أهم مزايا رش اللهب الأسرع من الصوت هي سرعة الجسيمات العالية للغاية التي يحققها. يتم دفع جزيئات الطلاء بسرعات تتجاوز 1000 متر في الثانية ، أعلى بكثير من تلك الموجودة في رش اللهب التقليدي. تؤدي الطاقة الحركية العالية لهذه الجسيمات إلى تشوه قوي عند التأثير ، مما يساهم بشكل مباشر في:

قوة التصاق أفضل ، كل من الميكانيكية والمعدنية.
تماسك محسّن بين الطبقات المودعة ، مما يؤدي إلى الطلاء الكثيف والموحد.
محسّنة مقاومة التآكل ، لأن الهيكل المعبأ بإحكام أكثر متانة تحت الضغط.

هذه السرعة عالية الجسيمات هي العامل الرئيسي الذي يميز رش اللهب الأسرع من الصوت من الأساليب القديمة.

2. الطلاء الكثيف ، منخفض

المسامية عامل حاسم في تقييم جودة الطلاء. غالبًا ما ينتج رش اللهب التقليدي الطلاء بمستويات مسامية عالية نسبيًا ، مما يجعلها أقل فعالية ضد تآكل التآكل أو تغلغل السوائل. ومع ذلك ، فإن رش اللهب الأسرع من الصوت ينتج الطلاء مع مستويات المسامية في كثير من الأحيان أقل من 1 ٪ .

هذه الكثافة تترجم إلى:

مقاومة تآكل متفوقة ، لأن العوامل المسببة للتآكل لا يمكن أن تخترق بسهولة.
خصائص حاجز أفضل ضد الغازات والسوائل.
زيادة عمر الطلاء ، لأن هناك نقاط ضعف أقل لبدء الأضرار.

3. انخفاض الأكسدة وتدهور المواد

لأن العملية تعتمد أكثر على الطاقة الحركية من درجة حرارة اللهب المرتفعة بشكل مفرط ، يكون وقت التعرض للجزيئات إلى حرارة الاحتراق أقصر. وهذا يعني أقل تلف حراري وأكسدة المادة الرش.

لمساحيق الطلاء الحساسة للحرارة ، مثل كربيد التنغستن (WC-CO) أو كربيد الكروم ، هذه ميزة كبيرة. تحافظ كربيدز على صلابة وتكوين الطور بشكل أفضل عند رشها بواسطة عمليات اللهب الأسرع من الصوت ، مما يؤدي إلى الطلاء الذي يحتفظ بخصائص المواد الأصلية.

4. قوة التصاق قوية

تأثير الجسيمات التي تسافر بسرعات عصر الصوت يؤدي إلى ربط ممتاز مع سطح الركيزة. على عكس رش اللهب التقليدي ، حيث قد تقشر الطلاء في بعض الأحيان أو يفسد تحت الضغط ، يحقق رش اللهب الأسرع صوتًا:

قوة رابطة عالية ، في كثير من الأحيان يتجاوز 80 ميجا باسكال.
تحسين مقاومة التفريغ تحت الأحمال الميكانيكية.
أداء موثوق به حتى في البيئات الصناعية الصعبة ، مثل التوربينات أو المضخات أو أدوات القطع.

5. كفاءة الترسب العالية

ميزة أخرى مهمة هي الاستخدام الفعال للمواد . تتمسك نسبة أكبر من مسحوق الرش بالسطح بدلاً من فقدانها في المفرط. غالبًا ما تتجاوز كفاءة الترسب في رش اللهب الأسرع 70 ٪ ، وهو أعلى بكثير من الطرق التقليدية.

هذا يترجم إلى:

انخفاض تكاليف التشغيل ، كما يضيع المسحوق.
أسرع معدلات تراكم ، تمكين طلاء أسرع من الأسطح الكبيرة.
انخفاض وقت المشروع بشكل عام ، تحسين الإنتاجية في كل من عمليات التصنيع والإصلاح.

6. خصائص السطح العليا

يختلف البنية المجهرية للطلاء المطبقة برش اللهب الأسرع من الصوت بشكل ملحوظ عن تلك التي تم إنشاؤها بواسطة ترسبات جسيمات أبطأ. هذه الطلاءات تظهر عادة:

صلابة عالية بسبب التعبئة الكثيفة والحد الأدنى من الأكسدة.
مقاومة ارتداء متفوقة ضد التآكل ، والاتصال المنزلق ، وتآكل الجسيمات.
مقاومة تأثير جيد ، لأن التصاق القوي يمنع التقطيع أو التقشير.

بالنسبة للصناعات التي تتطلب أجزاء لتحمل الاحتكاك أو التأثير أو الجسيمات التآكل - مثل التعدين والنفط والغاز والفضاء - هذه الصفات ذات قيمة خاصة.

7. مجموعة واسعة من المواد المعمول بها

إن رش اللهب الأسرع من الصوت متعدد الاستخدامات من حيث مواد الطلاء التي يمكن أن تنطبق عليها. تشمل الخيارات:

المعادن : الفولاذ المقاوم للصدأ ، سبائك النيكل ، الألومنيوم ، النحاس.
كربيدات : Tungsten Carbide-Cobalt ، Chromium Carbide-Nickel Chrome.
السيراميك والمركبات : للتطبيقات التي تتطلب مقاومة التآكل الشديدة.

تتيح القدرة على تطبيق مجموعة واسعة من المواد للمهندسين بتخصيص الطلاء لمتطلبات الأداء المحددة للغاية ، من حماية التآكل إلى العزل الحراري.

8. إنهاء سطح أفضل وأقل معالجة بعد المعالجة

الطلاءات التي تنتجها رش اللهب الأسرع من الصوت هي أكثر سلاسة من تلك الموجودة في تقنيات رذاذ اللهب التقليدية. غالبًا ما يقلل هذا النهاية المحسّنة أو حتى يلغي الحاجة إلى الطحن أو الآلات أو التلميع الواسعة بعد الطلاء.

تشمل الفوائد:

مدخرات الوقت أثناء عمليات الانتهاء.
انخفاض التكلفة الإجمالية في إنتاج أجزاء قابلة للاستخدام.
تحسين الدقة الأبعاد ، المهم بشكل خاص في الفضاء أو المكونات الدقيقة الهندسية.

9. التطبيق في الموقع وإصلاح المرونة

رش اللهب الأسرع من الصوت ، مثل طرق الرش الحرارية الأخرى ، هو العملية الباردة بالنسبة إلى اللحام . لا ينطوي على ذوبان الركيزة ، مما يعني أن هناك الحد الأدنى من خطر التشويه الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تطبيقه في الموقع دون إزالة المكون.

هذه المرونة ذات قيمة عالية ل:

المعدات والهياكل الكبيرة لا يمكن نقلها بسهولة إلى ورشة عمل.
عمليات الصيانة والإصلاح ، تقليل وقت التوقف.
استعادة سريعة للأسطح البالية ، مثل مهاوي المضخة ، شفرات التوربينات ، أو بكرات.

10. مزايا البيئة والسلامة

مقارنة برش البلازما أو رش اللهب التقليدي ، غالبًا ما يستخدم رش اللهب الأسرع من الصوت الهواء كمؤكسد بدلاً من الأكسجين النقي ، وغازات الوقود الأكثر أمانًا وأقل تكلفة. العملية أيضا:

درجات حرارة اللهب المنخفضة ، تقليل التأثيرات الحرارية الضارة.
انخفاض الإبادة والغبار إنتاج ، تحسين السلامة في مكان العمل.
عملية صديقة للبيئة ، مع انخفاض استهلاك الغاز وارتفاع الكفاءة.

ملخص

يعد رش اللهب الأسرع من الصوت تحسنًا كبيرًا على عمليات رش اللهب التقليدية ، ويجمع الكفاءة والأداء والمرونة . تشمل المزايا الأساسية:

لأقصى حد سرعة الجسيمات عالية مما يؤدي إلى الطلاء كثيف ودائم.
مسامية منخفضة و انخفاض الأكسدة ، تحسين طول الطلاء.
قوة التصاق متفوقة و الانتهاء من السطح .
كفاءة ترسب عالية ، تقليل تكاليف المواد والعمالة.
القدرة على معطف أ مجموعة واسعة من المواد للتطبيقات المتنوعة.
ملاءمة إصلاح في الموقع واستعادة دون تفكيك كبير.

بسبب هذه الصفات ، يتم الآن تبني رش اللهب الأسرع من الصوت على نطاق واسع في الصناعات مثل الفضاء ، وتوليد الطاقة ، والنفط والغاز ، والسيارات ، والآلات الثقيلة ، حيث تؤثر متانة الطلاء بشكل مباشر على الكفاءة التشغيلية وتوفير التكاليف. .

يشارك: