Tổng quan về phun phủ nhiệt – công nghệ ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp

phun phủ nhiệt

Phun phủ nhiệt là công nghệ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp trên thế giới. Đây là một quy trình liên quan đến nhiệt, được sử dụng để tạo lớp phủ bảo vệ các bề mặt chi tiết bằng một loại vật liệu có đặc tính theo yêu cầu riêng. Tuy nhiên, ở Việt Nam, phun phủ vẫn còn là một khái niệm khá mới với nhiều người. Để có cái nhìn tổng quát, bài viết này sẽ trình bày những vấn đề cơ bản về phun phủ.

Những vấn đề cơ bản về phun phủ nhiệt: khái niệm, đặc điểm và phân loại

Công nghệ phun phủ nhiệt là một giải pháp hiệu quả để bảo vệ các chi tiết, bề mặt khỏi nhiệt độ cao, ăn mòn,… cũng như khôi phục lại các chi tiết đã bị ăn mòn. Tuỳ thuộc vào đặc tính bề mặt và các yêu cầu kỹ thuật mà người ta lựa chọn phương pháp phun nhiệt và vật liệu phủ sao cho thích hợp. Cùng tìm hiểu chi tiết các vấn đề về phun phủ trong các phần dưới đây.

Khái niệm phun phủ nhiệt – tầm quan trọng của giải pháp bảo vệ bề mặt

Phun phủ nhiệt là một quy trình sơn công nghiệp, bao gồm nguồn nhiệt (ngọn lửa hoặc nguồn khác) và vật liệu phủ ở dạng bột hoặc dạng dây, được nung chảy thành những giọt nhỏ và phun lên bề mặt với tốc độ cao, tạo thành lớp phủ bảo vệ bề mặt khỏi ăn mòn, mài mòn và các điều kiện môi trường.

Khái niệm phun phủ nhiệt

Lớp phủ phun nhiệt cũng giúp cải thiện, phục hồi và nâng cao chất lượng bề mặt của các vật liệu, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp điện tử, hàng không vũ trụ, cơ khí và ô tô…

Phun phủ nhiệt có thể tạo lớp phủ với nhiều độ dày khác nhau và kết dính tốt, có khả năng hoạt động trên phạm vi rộng về nhiệt độ, tốc độ phủ và điều kiện không khí. Vì vậy, phun phủ cho phép ứng dụng với nhiều nguồn vật liệu phong phú so với các công nghệ phủ bề mặt khác. 

4 loại phun phủ nhiệt phổ biến hiện nay mà bạn nên biết

Có nhiều quy trình của hệ thống phun phủ nhiệt: hồ quang hai dây, HVOF, phun plasma và phun đốt (ngọn lửa). Cụ thể về các loại phun phủ nhiệt này như sau:

  1. Phun hồ quang điện hai dây: Phương pháp phun này sử dụng hồ quang điện với nhiệt độ khoảng 5000 độ C được tạo ra giữa hai dây dẫn điện để làm nóng chảy nguyên liệu, khí nén đẩy các hạt kim loại nóng chảy lên bề mặt nền. Sự kết hợp của nhiệt độ cao và vận tốc tạo nên lớp phủ có độ bám dính và tỷ lệ bao phủ cao, nhiệt độ bề mặt thấp. Có nhiều ứng dụng lớp phủ cho quá trình này như chống mài mòn, chống ăn mòn, sửa chữa thành phần và chống sờn rách. Hệ thống này cũng có lợi thế là tính di động và nhanh chóng, có thể được sử dụng cho các công việc ngay tại công trường. 
phân loại phun phủ nhiệt phổ biến hiện nay
  1. HVOF: Lớp phủ nhiên liệu oxy vận tốc cao (HVOF) là một quá trình phun phủ nhiệt được sử dụng để cải thiện hoặc phục hồi bề mặt của một bộ phận. Trong quy trình này, nhiên liệu và oxy được trộn lẫn, đưa vào buồng đốt và được đốt cháy liên tục. Khí sinh ra trong buồng đốt có nhiệt độ và áp suất cực cao và được phun ra qua vòi phun với tốc độ siêu thanh (thường >1000m/s). Bột được bơm vào dòng khí vận tốc cao và được đẩy lên bề mặt cần phủ. Kết quả là tạo ra một lớp phủ có độ xốp thấp và độ bền liên kết cao với vật liệu nền.

Bài viết liên quan: Thế nào là phun phủ HVOF? Tìm hiểu quy trình phun phủ nhiệt HVOF?

  1. Phun Plasma: Quá trình phủ plasma bao gồm việc phun bột nóng chảy hoặc bán nóng chảy lên bề mặt của một bộ phận để tạo lớp phủ. Vật liệu phủ sẽ được bơm ở dạng bột vào ngọn lửa plasma nhiệt độ cao, nơi nó được làm nóng nhanh chóng và đẩy lên bề mặt chi tiết bằng cách sử dụng khí mang. Các lớp phủ phun plasma thường sử dụng nhiệt độ cao hơn và vận tốc thấp hơn so với HVOF, cho phép áp dụng nhiều loại vật liệu phủ hơn bao gồm cả gốm sứ. Kết quả tạo nên lớp phủ dày có độ xốp thấp và độ bền liên kết cao, mang lại nhiều lợi ích như chống ăn mòn.
phân loại phun phủ nhiệt phổ biến hiện nay
  1. Phun ngọn lửa: nó được coi là phương pháp đầu tiên của phun phủ nhiệt và đã được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp trong hơn 100 năm qua. Quá trình phun lửa sử dụng ngọn lửa oxy-axetylen để áp dụng lớp phủ nhiệt. Nhiệt từ ngọn lửa làm nóng chảy vật liệu phủ và khí nén đẩy nó lên sản phẩm đang được phủ. Quy trình phun lửa cũng là một dạng khác của “quá trình lạnh” do nhiệt độ thực hiện tương đối thấp.

Đặc điểm của phương pháp phun phủ nhiệt – công nghệ phun phủ kim loại trong cơ khí

Có nhiều quy trình phun phủ khác nhau, nhưng hệ thống phun phủ nhiệt đều có những điểm chung như sau: 

  • Có thể phun vật liệu phủ có nhiệt độ nóng chảy cao hơn chất nền
  • Các lớp phủ phun nhiệt được liên kết cơ học với bề mặt – thường có thể phun các vật liệu phủ không tương thích về kim loại với bề mặt
  • Phun phủ có nhiều sự lựa chọn về loại vật liệu phủ: thép, thép không gỉ, hợp kim niken, kim loại nguyên chất (như nhôm, kẽm và đồng), gốm kim loại, cacbua, polyme và nhựa,…
  • Lớp phủ phun nhiệt có thể được áp dụng với các đặc tính lớp phủ khác nhau và ở nhiều độ dày khác nhau
  • Các bộ phận, chi tiết vật liệu có thể được phục hồi nhanh chóng thay vì thay thế
  • Bằng cách sử dụng vật liệu cao cấp cho lớp phủ phun nhiệt, tuổi thọ của các thành phần được kéo dài
  • Các lớp phủ phun nhiệt có thể được thi công bằng cả thủ công và cơ giới
  • Phun nhiệt tạo lớp phủ có độ kết dính tốt, cho phép chi tiết chịu được các hoạt động nặng hay trong các môi trường mài mòn khắc nghiệt.
Đặc điểm của phương pháp phun phủ nhiệt

Quy trình phun phủ nhiệt đã được sử dụng rộng rãi nhiều năm trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, kỹ thuật để bảo vệ và cải tạo các kết cấu. Các thiết bị và quy trình trong phun phủ cũng được cải tiến không ngừng, mở rộng phạm vi ứng dụng tiềm năng cho các lớp phủ được phun nhiệt. Mỗi phương pháp sẽ có đặc tính và ưu nhược điểm riêng, sẽ là giải pháp tối ưu cho các trường hợp khác nhau. Vì vậy việc nắm được các vấn đề liên quan đến phun phủ để đánh giá, lựa chọn là rất quan trọng. 

Share:

Facebook
Twitter
Pinterest
LinkedIn

One Response

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Mục lục

Có thể bạn sẽ thích
Tin tức liên quan
sơn chống cháy cho kết cấu thép 3

Sơn chống cháy cho kết cấu thép có gì khác biệt so với các phương pháp khác?

Chất liệu thép được ứng dụng trong hầu hết các công trình hiện nay. Thép có nhiều ưu điểm như trọng lượng nhẹ, dễ định hình, dễ thi công, khả năng chịu lực vượt trội, tuy nhiên khuyết điểm duy nhất của thép là khả năng chống cháy kém. Vì thế sơn chống cháy cho kết cấu thép là yếu tố không thể thiếu. 

sơn chống cháy cho kết cấu thép 2

Tại sao phải dùng sơn chống cháy cho kết cấu thép khi thi công 

Phương pháp dùng sơn chống cháy cho kết cấu thép là một trong những phương pháp chống cháy được thực hiện nhiều nhất hiện nay. Không chỉ vì quy trình đơn giản, dễ thực hiện, tính hiệu quả cao mà nó còn có chi phí hợp lý. Loại sơn này không gây tốn quá nhiều chi phí cho sự an toàn và đảm bảo tính bền vững cho vật liệu. Hãy tìm hiểu thêm những lý do mà bạn nên sử dụng nó khi thi công các công trình có sử dụng các kết cấu thép.