Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
Thermisch gespoten coating vertraagt slijtage Thermisch spuiten is niet goedkoop maar wel een investering die loont
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Thermisch gespoten coating vertraagt slijtage

Thermisch spuiten is niet goedkoop maar wel een investering die loont

Een metalen, keramische of carbidelaag aanbrengen om slijtage en corrosie tegen te gaan, dat kan met thermisch spuiten. Draad- of poedervormige deeltjes worden met een zorgvuldig uitgekiende combinatie van snelheid en temperatuur op het voorwerp gespoten. Thermisch spuiten verlengt de levensduur van onderdelen soms met wel 30 jaar. “Het samenspel tussen poeder en koeling en parameters als spuitafstand en de wijze van poederinjectie bepalen uiteindelijk hoe de coating er uitziet en over welke eigenschappen die beschikt”, zegt Menno Zwetsloot, managing director van Flame Spray Technologies in Duiven. Met meer dan 250 systemen en meer dan 1.000 afnemers wereldwijd is Flame Spray een belangrijke speler in de Thermal Spray-industrie. Thermisch spuiten is een behandelingstechniek waarbij een metaallegering of -verbinding, keramiek of carbide in draad- of poedervorm op een oppervlak wordt aangebracht (zie figuur 1). De hoge kinetische • hoge snelheid - lage temperatuur: dit leidt bij spuitdeeltjes met een hoge eigen sterkte, bijvoorbeeld wolframcarbiden, tot uitstekende deklagen.

Gerelateerde expertise

THERMISCH GESPOTEN COATING VERTRAAGT SLIJTAGE Een metalen, keramische of carbidelaag aanbrengen om slijtage en corrosie tegen te gaan, dat kan met thermisch spuiten. Draad- of poedervormige deeltjes worden met een zorgvuldig uitgekiende combinatie van snelheid en temperatuur op het voorwerp gespoten. Thermisch spuiten verlengt de levensduur van onderdelen soms met wel 30 jaar. “Het samenspel tussen poeder en koeling en parameters als spuitafstand en de wijze van poederinjectie bepalen uiteindelijk hoe de coating er uitziet en over welke eigenschappen die beschikt”, zegt Menno Zwetsloot, managing director van Flame Spray Technologies in Duiven. Met meer dan 250 systemen en meer dan 1.000 afnemers wereldwijd is Flame Spray een belangrijke speler in de Thermal Spray-industrie. Thermisch spuiten is een behandelingstechniek waarbij een metaallegering of -verbinding, keramiek of carbide in draad- of poedervorm op een oppervlak wordt aangebracht (zie figuur 1). De hoge kinetische • hoge snelheid - lage temperatuur: dit leidt bij spuitdeeltjes met een hoge eigen sterkte, bijvoorbeeld wolframcarbiden, tot uitstekende deklagen. “En natuurlijk speelt ook de conditie van het te coaten oppervlak een rol”, vult Zwetsloot aan. “Dat moet schoon zijn, vrij van vet en oxide en enigszins ruw; wij spreken in dat verband van surface activation. Alleen dan krijg je de juiste hechting. Ook wordt er soms een (keramische) tussenlaag aangebracht, vergelijkbaar met een primer bij het verven van metaal. Die bevordert de hechting en reguleert de uitzetting door temperatuursinvloeden.” PROCESBESTURING | Wouter Oude Groothuis | Fotografie: Marco Vellinga energie van de spuitdeeltjes zorgt daarbij voor een bijzonder dichte en goed hechtende laag die het onderdeel beschermt. HECHTING Er zijn in principe drie bindingsmechanismen mogelijk tussen de spuitdeeltjes onderling en het te coaten oppervlak: mechanische hechting, waarbij de spuitdeeltjes zich mechanisch ‘verankeren’ aan het oppervlak, fysische hechting, waarbij - op voorwaarde dat het oppervlak in metallisch opzicht ‘schoon’ is - de atomen zo kort op elkaar liggen dat ze elkaar aantrekken, en metallurgische hechting, DEBIETMETING De toevoer van zuurstof, brandstof en koelwater (zie figuur 2) luistert zeer nauw. De mass flow controllers die dat regelen zijn niet dik gezaaid. “Hogedruk Mass Flow controllers zijn niet eenvoudig te vinden. De meeste flowmeters gaan tot 10- 11 bar; wij moeten vaak tot 20 bar, en de marges zijn daarbij niet groot. Toen we in 2001 startten, bleken alle toenmalige concurrenten Bronkhorstinstrumenten te gebruiken. Dat gaf de doorslag”, licht Zwetsloot de samenwerking met de leverancier van flowmeters toe. De in het spuitproces gebruikte instrumenten voor het meten van de doorstroming van een vloeistof, gas of damp maken gebruik van warmteverschillen (thermische flowmeters), van geluidstrillingen (ultrasone flowmeters) of van het corioliseffect (coriolismeters). Steeds vaker – inmiddels in 30 tot 40% van de gevallen – wordt bij high-end toe- ‘ Thermisch spuiten is niet goedkoop, maar wel een investering die loont’ ONTSTEKINGSMECHANISME Bij het plasmaspuiten wordt in het pistool tussen anode en kathode een vlamboog opgewekt. Bij het (HP)HVOF-spuiten zorgt, net als bij een bougie, een vonk voor de ontbranding van het brandstof/zuurstof-mengsel. POEDERINJECTOR Bij poederinjectie wordt het poeder gedoseerd uit een reservoir gehaald, en vervolgens met een inert draaggas – doorgaans argon of stikstof – naar het pistool geleid. Die toevoer luistert nauw; het is de meest kritische parameter die in feite de coatingkwaliteit bepaalt. MONDSTUK Het mondstuk van het pistool is een zogeheten raket-nozzle. Het kan divergeren (lage druk) en convergeren (hoge druk). De snelheid van de deeltjes hangt nauw samen met de hoeveelheid gas die het mondstuk verlaat en de hoogte van de temperatuur. VERBRANDINGSKAMER De verbrandingskamer is altijd gemaakt van koper, dat warmte goed geleid. Dat is nodig bij temperaturen die oplopen tot 2.600°C. Bij het plasmaspuiten kan de temperatuur zelfs wel oplopen tot 20.000°C. Thermisch spuiten met een HVOF-gun. waarbij plaatselijk diffusie ontstaat tussen de spuitdeeltjes onderling en het te coaten oppervlak. De mate van hechting is sterk afhankelijk van snelheid en temperatuur van de spuitdeeltjes. Die wordt rechtstreeks beïnvloed door de lengte en temperatuur van de vlam, door de soortelijke warmte en door de grootte en de vorm van de deeltjes. De meest ideale combinaties zijn: • lage snelheid - hoge temperatuur: dit leidt tot goede deklagen bij spuitdeeltjes die bij een hoge temperatuur niet uiteenvallen, zoals zuivere metalen; 18 Solids Processing | nr. 3 | juni 2018 Solids Processing | nr. 3 | juni 2018 19 Dit artikel is afkomstig uit Solids Processing www.solidsprocessing.nl © ProcesMedia
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenInloggen controlpanel