Procedimento de Pulverização de Metal: 4 Passos

Este artigo esclarece os quatro principais passos envolvidos no processo de pulverização de metal. As etapas são: 1. Preparação da Superfície 2. Materiais de Metalização e sua Seleção 3. Seleção de Processos de Metalização 4. Características de Revestimento e Avaliação.

Etapa # 1. Preparação da Superfície:

Porque o revestimento de metal pulverizado tem apenas uma ligação mecânica com o substrato, a preparação da superfície de suporte é um passo vital na pulverização de metal bem sucedida. As superfícies a serem pulverizadas devem, portanto, estar absolutamente isentas de graxa, óleo e outros contaminantes e tornadas ásperas para fornecer a ligação mecânica.

Assim, envolve dar à superfície uma espécie de rugosidade ou irregularidade à qual se espera que o metal pulverizado se agarre tenazmente. Os métodos empregados para alcançar a rugosidade desejada são usinagem, revestimento por adesão e jateamento abrasivo.

Usinagem:

As superfícies a serem usinadas após a pulverização precisam de uma ligação excepcionalmente forte. Quando é necessário um revestimento pesado, uma ranhura ou rebaixo é usinada para fornecer a ancoragem necessária às camadas de metal pulverizadas. Esses cortes inferiores são feitos em superfícies cilíndricas e planas, como mostrado em Fie. 18, 17.

A desova fornece ancoragem positiva, mas o custo adicional deve ser incorrido. A Fig. 18.18 mostra tipos adequados e impróprios de cauda de andorinha. Para o revestimento por pulverização de uma seção desgastada no eixo, as bordas do metal pulverizado devem ser encaixadas positivamente, particularmente quando o acúmulo estiver na extremidade do eixo, conforme mostrado na Fig. 18.19.

As ranhuras são feitas com uma ferramenta padrão de corte de 3 mm, com 1.15 a 1.25 mm de largura, e arredondadas no final. As ranhuras são cortadas a uma profundidade de 0, 65 mm e a uma distância de 0, 40 mm. O poder de sustentação de tal superfície do solo é grandemente aumentado rolando as cristas com uma ferramenta de recartilhamento.

Um método mais rápido é cortar rapidamente fios ásperos em um torno em componentes como eixos, hastes de bomba e rolos. O encadeamento deve ser feito com 12 a 16 roscas / cm com uma profundidade máxima de rosca de aproximadamente 0, 2 mm. As linhas cortadas são então roladas para baixo com uma ferramenta rotativa até que elas se soltem apenas parcialmente. Este método de preparação de superfície é bastante satisfatório para aplicações que não exigem uma força de adesão muito alta.

Preparação de Superfícies Internas:

O revestimento por pulverização em superfícies externas, como em eixos, tem a vantagem de encolher e contrair em resfriamento para proporcionar uma ação de fixação, como uma luva de ajuste por contração. No entanto, a ação de encolhimento de um revestimento em uma superfície interna pode fazer com que o revestimento se afaste do substrato ao resfriar. Para superar esta dificuldade, o componente a ser pulverizado internamente é aquecido a 175 ° C imediatamente antes da pulverização, de modo que as tensões desenvolvidas no revestimento devido ao arrefecimento podem ser reduzidas. O interior de um objeto cilíndrico é preparado com uma ferramenta de perfuração usando uma alimentação bastante grosseira para produzir a ligação mecânica necessária.

Preparação de Superfícies Planas:

A tendência do revestimento de afastá-lo da superfície plana devido a tensões de contração pode ser superada através da pulverização sobre a borda para dar uma ação de fixação ou cortando fendas estreitas e curtas próximas à borda, como mostrado na Fig. 18.19. Os cantos externos que devem ser revestidos devem ter um raio de pelo menos 0-8 mm. O substrato também pode ser aquecido a 175 ° C para reduzir as tensões de resfriamento.

A usinagem do substrato deve ser feita a seco, pois o óleo de qualquer tipo prejudicaria a resistência da união. A superfície não deve ser tocada manualmente até depois da metalização. Entretanto, se o manuseio manual for inevitável, o componente deve ser embrulhado em papel ou pano limpo antes de ser removido do torno. Se qualquer óleo ou graxa for depositado na superfície do substrato, ele deve ser removido por desengraxe a vapor ou outros métodos químicos antes de pulverizar o revestimento sobre ele.

Revestimento Bond:

Um fino revestimento por aspersão de ligas de níquel-cromo, molibdênio ou alumineto de níquel exotérmico reativo é freqüentemente aplicado na superfície áspera para melhorar sua força de adesão particularmente para pulverização cerâmica com revestimentos subsequentes. Uma tal camada depositada é referida como revestimento de aderência.

Quando é aplicado, as áreas a não revestir devem ser mascaradas ou lubrificadas, mas é preciso ter cuidado para evitar que o óleo entre em subcortes. Para eliminar tal possibilidade, a chama deve passar sobre a área suspeita para queimar óleo ou umidade.

Exceto para ligas de cobre e cobre, ligações de molibdênio bem com a maioria dos metais para aplicação de serviço até 400 ° C, enquanto alumineto de níquel pode ser usado em temperaturas de até 800 ° C. Para ligas de alumínio, cobre e cobre, uma liga de bronze de alumínio de 9% é uma ligação muito confiável; Ele também pode ser usado para substratos de aço.

Quando o revestimento por adesão é para ser aplicado, o subcorte é feito mais profundamente para permitir a espessura do revestimento de ligação que pode ser de 50 a 125 mícrones.

Jateamento abrasivo:

Se um revestimento for pulverizado sobre um substrato sem cortar a superfície, ainda é necessário o desgaste, mesmo se for usado um revestimento de adesão. Isso geralmente é feito por jateamento abrasivo, empregando-se grãos de aço ou óxido de alumínio limpos, afiados e triturados para jatear contra a superfície por meio de ar comprimido para fornecer ângulos de reentrada para a ligação mecânica. Quando a dureza superficial do substrato é menor que Rc 30, ele pode ser jateado com grão de ferro refrigerado angular esmagado.

A pulverização térmica deve seguir a preparação da superfície o mais rápido possível para alcançar os melhores resultados.

Mascaramento:

As áreas que não precisam ser borrifadas podem ser protegidas mascarando-as com fita ou produtos químicos de parada que podem ser pintados ou borrifados no substrato para evitar a aderência do revestimento. Essas fitas e revestimentos de parada podem ser removidos após a pulverização de metal por descascamento ou escovagem.

Furos, chavetas ou ranhuras na peça de trabalho que não devem ser revestidas são obstruídos com madeira ou grafite durante o jateamento. Grafite não só pode suportar altas temperaturas, mas também é fácil de usinar ou cortar com uma faca na forma de plugue desejada. O topo da tomada é feito nivelado com a altura do revestimento acabado; se a máscara se elevar acima da superfície do substrato, ela irá lançar uma sombra não revestida se a pistola de pulverização não for mantida perpendicular à superfície.

Passo # 2. Materiais de metalização e sua seleção:

Quase qualquer material pode ser depositado em quase qualquer substrato, mas os materiais mais comumente utilizados para pulverização térmica incluem alumínio, latões, babbit (liga de estanho-base também conhecida como metal branco), bronzes, cádmio, cobre, ferro, chumbo, monel (63 % Ni + 33% Cu + 1% Mn), nicromo, níquel, aço, aço inoxidável, estanho, zinco, cerâmica, compósitos, etc. Mesmo molibdênio e tungstênio são algumas vezes usados para pulverização.

Os materiais de metalização são selecionados com base em suas características, como dureza, resistência, qualidade de desgaste, resistência à contração e à corrosão, etc.

Revestimentos leves de até 1-5 mm de espessura são facilmente aplicados e não apresentam problemas especiais, no entanto, materiais para revestimentos pesados de até 3 mm ou mais devem ter características de baixa retração.

Revestimentos cerâmicos consistindo de óxido de alumínio, óxido de zircônio, silicato de zircônio, óxido de cromo e aluminato de magnésio são aplicados na forma de barra ou pó. Seus pontos de muda variam entre 1650 ° C e 2500 ° C. Estes revestimentos são extremamente duros e resistentes à erosão.

Revestimentos compostos de cerâmicas e impregnados de plástico podem ser combinados com revestimentos de metal para obter propriedades que não são possíveis apenas com revestimentos de metal. Por exemplo, revestimentos laminares formados por depósitos de camadas alternadas de metal pulverizado e materiais cerâmicos, são empregados com bons resultados em estruturas de proteção de jateamento de foguetes. Os sprays cerâmicos e metálicos podem ser misturados em proporções continuamente variáveis para obter a graduação de todo o metal para toda a cerâmica, para construir o que é conhecido como construção graduada.

Os revestimentos de óxido de alumínio são muito duros e resistentes à erosão, mesmo em altas temperaturas. Tais revestimentos têm boas propriedades isolantes e são econômicos.

A zircônia tem um ponto de fusão mais alto que o óxido de alumínio e seus revestimentos oferecem boa resistência a choques térmicos e mecânicos. Ele é usado para revestir os componentes do foguete para protegê-los de gases corrosivos quentes e de alta velocidade. Ele também é usado para estender a vida útil dos rolos de recozimento e normalização em usinas siderúrgicas e tubos de fornos.

Etapa # 3. Seleção de Processos de Metalização:

Existem vários processos que são usados para pulverização de metais e podem ser agrupados em quatro títulos:

i) Pulverização por chama,

(ii) arco elétrico de pulverização,

iii) pulverização a plasma,

(iv) Detonation Gun Coating, e

(v) jacto de combustão.

i) Pulverização por chama :

A pulverização por chama é um processo de pulverização térmica que normalmente usa chama de oxi-acetileno para fundir o material de revestimento, enquanto o ar comprimido é geralmente usado para atomizar e propelir o material para a peça de trabalho. Existem três variações do processo, dependendo da forma do material de revestimento em que é usado, arame, pó e vareta.

uma. Pulverização da chama do fio:

A Fig. 18.20 mostra as características essenciais da pulverização de chama de fio, enquanto a Fig. 18.21 mostra esquematicamente toda a configuração para tal sistema. O processo requer uma pistola de pulverização, acetileno, oxigénio e fornecimento de ar comprimido e disposição para o fornecimento de arame normalmente a partir de uma bobina. A pistola de pulverização consiste essencialmente de um mecanismo de alimentação de fio acionado por turbina de ar e chama de oxi-acetileno para derreter o fio.

A alimentação de arame é feita com a ajuda de rolos recartilhados acionados através de engrenagens de redução por uma turbina de ar de alta velocidade. Essas armas são um tanto volumosas e pesadas, mas mesmo assim são freqüentemente manuseadas para facilitar a manipulação; Recentemente robôs foram efetivamente empregados para armas e manipulação de trabalho.

A pistola de pulverizaï¿½o ï¿½mantida a 10 a 30 cm do substrato a ser revestido e produz um padrï¿½ redondo ou elï¿½tico com um diï¿½etro de cerca de 7-5 a 10 cm. A travessia da arma é geralmente de 9 a 15 m / min de superfície. O ar comprimido é filtrado para remover óleo e umidade e é normalmente fornecido a uma taxa de 850 lit / min.

Não há limite na espessura do revestimento e depósitos com espessura igual a 6 mm foram feitos, mas uma espessura comum para depósitos de pulverização de arame é de 0-75 a 1-25 mm para aplicações de desgaste e reconstrução, enquanto para depósitos de aplicação de corrosão podem ser tão finos quanto 25 microns (0, 025 mm). As taxas de deposição para pulverização dependem do consumível e do equipamento usado, e estas podem ser tão altas quanto 95 m ² / h para uma espessura de revestimento de 25 mícrons.

Ao calcular a espessura exigida do revestimento pulverizado, cerca de 20% extra deve ser permitido para o encolhimento do revestimento e, além disso, permitir outro, pelo menos, 0, 25 mm por lado para o acabamento da superfície, se necessário. Quando são aplicados revestimentos espessos, a peça de trabalho é pré-aquecida a cerca de 200-260 ° C para evitar a fissuração da ligação mecânica.

Muitos materiais estão disponíveis na forma de arame, mas os materiais comumente pulverizados são zinco, alumínio, aços usináveis, aços duros, aços inoxidáveis, bronzes e molibdênio. Alumínio e zinco são usados principalmente para proteção contra corrosão de componentes grandes feitos de aços carbono, por exemplo, tanques, cascos de navios e pontes, enquanto aços inoxidáveis são usados com a mesma finalidade para trabalhos mais sofisticados. Os aços macios são usados para restaurar as dimensões das aplicações de desgaste, enquanto os aços duros são usados para propósitos similares para condições de desgaste mais rigorosas; eles geralmente são acabados por moagem.

Os revestimentos por pulverização de arame têm uma porosidade significativa e a sua força de adesão é inferior ao plasma e a outros processos de pulverização de alta energia. É por isso que esse processo não é usado para aplicativos muito críticos.

b. Pulverização da chama do pó:

A pulverização com chama em pó pode ser feita com um maçarico de oxiacetileno do design adequado que permite a introdução da ação do sifão, conforme mostrado na Fig. 18.22. Normalmente, não é utilizado ar comprimido para atomizar e propelir o material fundido, pelo que as taxas de deposição são baixas. A porosidade é ainda maior do que a do processo de pulverização de arame e a resistência de ligação também pode ser inferior à do depósito de pulverização de arame; No entanto, essas tochas podem pulverizar uma variedade muito maior de materiais. Os consumíveis disponíveis incluem aços de alta liga, aços inoxidáveis, ligas à base de cobalto, carbonetos e materiais de revestimento de ligas.

Fig. 18.22 Configuração do processo para pulverização com chama em pó

c. Rod Spray de chama:

As temperaturas da chama no maçarico de oxiacetileno convencional são normalmente de cerca de 2.760 ° C e portanto não têm calor suficiente para produzir um bom revestimento cerâmico, particularmente para materiais como o óxido de zircónio que requer temperatura de cerca de 2760 ° C. Uma tocha de gás oxi-combustível projetada para pulverizar cerâmica, mostrada na Fig. 18.23, emprega haste sólida de consumíveis de cerâmica com ar para auxiliar na atomização.

Fig. 18.23 Configuração do processo de pulverização por chama de haste

Os consumíveis da haste estão disponíveis para óxido de alumínio, óxido de cromo, zircônia e misturas cerâmicas. As gotículas consumíveis atomizadas são reivindicadas para atingir uma velocidade de impacto de 2-8 m / seg. Este processo é usado apenas para pulverizar cerâmicas e preenche a lacuna entre o processo de arame e o processo de pulverização de pó porque os consumíveis não estão disponíveis para muitos dos metais para o primeiro e os revestimentos cerâmicos obtidos pelo segundo são pouco friáveis para dar um bom serviço.

ii) Pulverização por arco elétrico:

O processo de pulverização por arco utiliza um arco elétrico entre dois eletrodos consumíveis do material de revestimento como fonte de calor. O gás comprimido, geralmente o ar, atomiza e projeta o material fundido para a superfície da peça de trabalho. A Fig. 18.24 mostra os componentes essenciais do equipamento de processo.

Fig. 18.24 processo de pulverização de arame elétrico

Os dois eletrodos consumíveis são alimentados por um alimentador de arame para juntá-los em um ângulo de cerca de 30 ° e para manter um arco entre eles. O arco é auto-inflamável quando os fios são avançados até o ponto de interseção.

A fonte de energia usada para o processo de pulverização por arco é uma unidade de soldagem de tensão constante CC. Um fio é positivo e o outro negativo. Devido à fusão diferencial dos dois fios, as gotículas dos dois eletrodos diferem consideravelmente em tamanho. Geralmente, a corrente de soldagem varia de 300 a 500 amperes com a voltagem variando entre 25 e 35 volts. Para propósitos especiais, uma corrente de até 3000 amperes já foi usada.

Fios de 1, 5 a 3, 2 mm de diâmetro podem ser usados, embora os fios de diâmetros de 1, 6 mm e 2, 4 mm sejam mais populares. A quantidade de metal depositada depende do nível atual e do material a ser pulverizado e pode variar de 7 a 45 kg por hora. Fios quadrados às vezes são usados para aumentar a taxa de deposição. As taxas de deposição são 3 a 5 vezes superiores às da chama.

Ar comprimido seco a uma pressão de 55 N / cm2 e um caudal de 850 a 2250 litros por minuto são utilizados para atomizar e projectar o metal no substrato. O depósito pode conter porosidade substancial e inclusões de óxido da oxidação do ar de atomização do consumível.

A resistência de união do revestimento é superior àquela obtida pela pulverização de chama. Quase qualquer metal que pode ser arrastado para um fio de pequeno diâmetro pode ser pulverizado, por exemplo, alumínio, baba, latão, bronze, cobre, molibdênio, monel, níquel, aço inoxidável, aço carbono, estanho e zinco, todos podem ser pulverizados. Por causa das altas taxas de deposição, este processo é muito comumente usado para pulverizar metais moles, para resistência à corrosão e grandes estruturas como pontes são pulverizadas com alumínio e zinco para proteção contra os efeitos dos gases atmosféricos.

iii) Pulverização por arco de plasma:

O processo de pulverização de plasma usa um arco não transferido como fonte de fusão e projeção do metal atomizado na superfície do substrato. Ele usa o arco de plasma que está totalmente dentro da pistola de plasma. O plasma pode ter uma temperatura superior a 2800 ° C; o material a ser pulverizado é introduzido na forma de pó na corrente de plasma, como mostrado na Fig. 18.25.

O tamanho de partícula do pó é geralmente de 30 a 100 microns, o qual é medido por uma bomba de engrenagem. Como as temperaturas do plasma são extremamente altas, esse processo pode ser usado para depositar revestimentos refratários que não podem ser aplicados por processo de chama ou arco, por exemplo, pode depositar até mesmo revestimentos de vidro.

Os parï¿½etros que afectam a qualidade do revestimento incluem distï¿½cia bico a trabalho, tamanho e tipo de partï¿½ula, ponto de introduï¿½o de pï¿½ corrente e tensï¿½ de arco, tipo de gï¿½ de plasma e gï¿½ transportador de partï¿½ulas.

A fonte de alimentação necessária para a pulverização de plasma é baseada na saída de corrente constante em ciclo de trabalho de 100%. As tochas de plasma são classificadas em 40 a 100 KW, com corrente contínua de 100 a 1100 amperes a 40 a 100 volts. O argônio e o hélio são os gases de plasma mais freqüentemente usados através do nitrogênio, e o hidrogênio é empregado às vezes por seus custos mais baixos.

O substrato é normalmente mantido abaixo de 150 ° C e é revestido com velocidades de pó de 120 a 300 m / s, o que resulta em altas densidades de revestimento de 85 a 95% e uma resistência de união que alcança até 6900 KPa. A porosidade nos depósitos pode afetar a capacidade do revestimento de proteger as superfícies da corrosão. A selagem da porosidade, no entanto, pode ser feita por impregnação sob pressão de epóxis e fluorocarbonetos.

A pulverização por plasma pode ser usada para pulverizar metais, cerâmicas (óxidos e carbonetos), ceramais e compósitos, conforme listado na tabela 18.1:

Os metais variam de metais macios, como alumínio e zinco, para aplicações de resistência à corrosão, até materiais de revestimento duro à base de cobalto, para aplicações de resistência ao desgaste.

Os revestimentos caramicos mais populares são óxido de alumínio e óxido de cromo ou misturas de cromo e sílica. Estes são utilizados principalmente para aplicações de resistência ao desgaste. Cerâmicas tais como zircónia estabilizada com ítria, zirconato de magnésio e zircónia estabilizada com calcia são utilizadas para revestimentos de barreira térmica em componentes de motor e semelhantes. O óxido de alumínio e a magnésia / alumina são frequentemente usados em aplicações de isolamento elétrico.

Os consumíveis de cermet mais populares para a pulverização de plasma são o carboneto de tungstênio / cobalto para aplicações de resistência ao desgaste.

Os consumíveis compostos, tais como pós de metal / grafite e pós de dissulfureto de metal / molibdénio são geralmente utilizados para aplicações especiais.

A pulverização de plasma tem sido amplamente utilizada em componentes críticos, existindo uma base de dados significativa disponível nas propriedades de muitos depósitos.

A pulverização por plasma a vácuo é uma variante do processo em que a peça de trabalho e a tocha de plasma estão ambas contidas em uma câmara de vácuo com pressão de 50 torr. As vantagens reivindicadas são maior resistência adesiva e excelente controle dimensional na espessura do revestimento.

A maior desvantagem da pulverização de plasma em comparação com outros processos de pulverização térmica é o custo do equipamento e é o mais caro dos processos que podem ser adquiridos. Além disso, o equipamento é complicado e volumoso.

Apesar dessas desvantagens, o processo de pulverização de plasma é o cavalo de batalha dos processos de pulverização térmica devido à grande variedade de metais que podem ser depositados, baixa porosidade, alta resistência de união e altas taxas de deposição atingíveis com este processo.

(iv) Revestimento de Arma de Detonação :

O processo de detonação ou d-gun é um processo proprietário da Linde Air Products Company que envolve a detonação da mistura de oxigênio e acetileno para derreter e lançar o material de revestimento na superfície do substrato. Embora o processo tenha sido desenvolvido por volta de 1960, ele ainda permanece proprietário devido a muitos detalhes envolvidos na produção dos parâmetros adequados para obter aplicações de revestimento bem-sucedidas.

A Fig. 18.26 mostra os elementos básicos de um d-gun consistindo de um cano longo (alguns metros) de cerca de 25 mm de diâmetro interno. O pó do tamanho de partícula de 60 mícrons é alimentado na pistola a uma pressão baixa e então a mistura de gás oxi-acetileno é introduzida na câmara de combustão e detonada com a ajuda de uma vela de ignição.

A temperatura de detonação é de cerca de 3900 ° C, o que é suficiente para derreter a maioria dos materiais. A detonação produz uma velocidade de partícula de cerca de 7300 m / seg. As detonações são repetidas 4 a 8 vezes / seg e o gás nitrogênio é usado para lavar os produtos de combustão após cada detonação e sprays de dióxido de carbono líquido são usados para resfriar a peça de trabalho durante a pulverização para evitar alterações metalúrgicas e distorções. Cada detonação produz uma espessura de revestimento de alguns microns. A faixa típica para a espessura de carvão é de 75 a 125 mícrons com a rugosidade da superfície do revestimento depositado na faixa de 3 a 6 mícrons rms e uma faixa de porosidade tão baixa quanto 0-25 a 1 por cento.

Uma grande desvantagem do processo é que ele produz um ruído substancial, portanto, é instalado em uma sala à prova de som com paredes de concreto de 45 cm de espessura. O operador opera a arma de fora da sala, envolvendo considerável mecanização.

Quase todo o material pode ser pulverizado pelo d-gun, mas este processo é mais amplamente usado para pulverizar os revestimentos, carbonetos, cerâmicas e compostos complexos de alta tecnologia. Força de adesão tão alta quanto 70 MPa pode ser alcançada e o revestimento assim obtido são considerados os principais revestimentos de pulverização térmica.

Os materiais mais comumente pulverizados por d-gun incluem alumina, alumina-titânia, carboneto de cromo, carboneto de tungstênio com ligante de cobalto; mistura de carboneto de tungstênio-tungstênio-cromo com ligante de liga de níquel-cromo. Estes são principalmente revestimentos resistentes ao desgaste para serviço de temperatura elevada. Aplicações específicas incluem medidores de plugue e anel revestidos com d-gun, bordas de corte que são submetidas a desgaste intenso, como facas para borracha e plástico ou brocas tubulares para corte de telhas acústicas e papel.

v) Pulverização a jacto de combustão:

Este processo de pulverização térmica introduzido na indústria em 1981 destina-se a ser competitivo com o processo d-gun em qualidade e é conhecido pelo nome comercial Jet-Kote. Tem a vantagem de o equipamento poder ser comprado enquanto o equipamento d-gun não é vendido e a pulverização pode ser feita em um dos 20 centros ímpares da empresa Linde Air Products, que possui o equipamento.

Na tocha de jato de combustão, mostrada esquematicamente na Fig. 18.27, o oxigênio e um gás combustível, como hidrogênio, propileno ou outros gases de hidrocarbonetos, são inflamados por uma chama piloto na câmara de combustão da tocha em ângulos retos com o bocal da tocha. O material a ser pulverizado é introduzido no centro da corrente de jato a partir de um alimentador de pó usando um gás de arraste compatível com a mistura de gás oxi-combustível.

A pressão do gás de combustão varia entre 400 e 600 KPa e a temperatura da chama no ponto de introdução do pó é de cerca de 3000 ° C. O jato de gás de combustão pode ter uma velocidade máxima de cerca de 1400 m / s (cerca de 4 mach), que é mais rápida que a da d-gun. A força de adesão do revestimento é uma função da velocidade e temperatura da partícula, e é geralmente acima de 70 MPa. As densidades de depósito são 90% ou acima da densidade teórica, com um padrão de pulverização de cerca de 25 mm de diâmetro. O material pode ser depositado a uma taxa de cerca de 4, 5 kg por hora.

Com jato de pulverização de carboneto de tungstênio / cermet de cobalto é o consumível mais popular para aplicações de desgaste e o processo tem sido usado com sucesso para revestimentos à base de cobalto, cerâmica, aços inoxidáveis e outros materiais resistentes à corrosão.

A principal vantagem do processo é que o equipamento pode ser adquirido a um custo inferior ao do equipamento de pulverização de plasma. Suas principais limitações são a falta de consumíveis aplicáveis, requisitos de segurança para confinar uma reação de combustão tipo foguete dentro da tocha e os custos com gás são altos devido à alta pressão e alta taxa de fluxo de até 28 m ³ / h para oxigênio.

Etapa # 4. Características de revestimento e avaliação:

As propriedades físicas e mecânicas de um depósito de pulverização normalmente diferem grandemente daquelas do material original porque a estrutura depositada é lamelar e não homogênea. Os revestimentos devem, portanto, ser inspecionados quanto a rachaduras, furos, bolhas e vazios. Como os revestimentos pulverizados são porosos, eles devem ser dimensionados por selantes apropriados se usados para aplicações resistentes à corrosão. Como esses revestimentos aderem por uma ligação mecânica, eles não devem ser usados em condições de serviço que sofram impacto e golpes.

A espessura do revestimento é decidida pelos requisitos de serviço e custos envolvidos. A espessura total dos revestimentos aplicados nos poços é determinada pela tolerância máxima de desgaste, pela espessura mínima de revestimento que deve ser pulverizada e pela tolerância de acabamento. A espessura mínima do revestimento depende do diâmetro do eixo, conforme indicado na tabela 18.2.

Variações na espessura de um depósito dependem do tipo de preparação de superfície e a variação total para a produção de rotina de pulverização com equipamento montado é de 0 5 mm para pulverização de arame.

Encolhimento de revestimentos pulverizados também precisa de uma consideração cuidadosa, pois afeta a espessura do depósito final. As tensões podem causar rachadura de revestimentos de metal espesso com um alto valor de encolhimento, como é o caso dos revestimentos de aço inoxidável austenítico (ASS).

Este problema particular, no entanto, pode ser resolvido pulverizando primeiro o aço inoxidável martensítico (MSS) no substrato e depois pulverizando ASS sobre ele para obter a espessura desejada. O spray MSS produz uma ligação forte com substrato de aço carbono, tem uma boa resistência na condição de pulverização e fornece uma excelente superfície para revestimentos ASS.

Certos revestimentos pulverizados recebem um tratamento adicional para criar uma fusão mais eficaz com o substrato. A fusão dos depósitos pulverizados é realizada por aquecimento gradual e uniforme a uma temperatura de fusão de 1000 a 1300 ° C, dependendo do material de metalização.

Diferentes métodos empregados para o tratamento de fusão incluem o maçarico a gás oxi-combustível, um forno ou por aquecimento por indução geralmente com atmosfera neutra ou redutora para evitar a oxidação do depósito e do substrato antes que a temperatura de fusão seja alcançada. É necessário um controle de temperatura preciso para obter um revestimento fundido de qualidade.

Aplicações:

A pulverização de metal foi inicialmente planejada para a construção de superfícies que ficaram desgastadas, erodidas, desalinhadas ou erroneamente usinadas; no entanto, agora a sua aplicação abrange campos variados, incluindo proteção contra corrosão e oxidação, elementos de máquinas, indústria, fundição, aeronaves e mísseis.

Um uso bastante espetacular da pulverização de metal é o revestimento de peças de couro, cerâmica, madeira e tecido, sem estragar o material de apoio.

Os aços de alumínio, zinco e inox são pulverizados para proteger as superfícies contra a oxidação e a resistência à corrosão. Depósitos de liga dura são freqüentemente usados em componentes de máquinas, como pistão de bombas, hastes de bombas, aríetes hidráulicos, seções de acondicionamento de eixos de turbinas a vapor e válvulas.

Depósitos multicamadas de diferentes materiais são usados para proteção contra oxidação de potes de cianeto, peças de forno, caixas de recozimento e transportadores de forno.

Cerâmicas de zircônia e alumina são algumas vezes usadas para fornecer camadas de barreira.

Contornos de padrões caros e placas de correspondência podem ser alterados por revestimento por pulverização seguido de acabamento apropriado. Fundições defeituosas também podem ser recuperadas por depósito por pulverização.

Na indústria elétrica, depósitos de metal são usados para fornecer resistência 50 a 100% maior do que o mesmo material em formas fundidas ou forjadas. Tais aplicações incluem a pulverização de cobre em contatos elétricos, escovas de carvão e vidro em fusíveis automotivos, bem como contatos em cobre e prata. Depósitos de spray cerâmico são usados na indústria elétrica para isoladores. A blindagem magnética de componentes elétricos pode ser feita com depósitos de zinco aplicados em caixas eletrônicas e chassis. Placas do condensador podem ser feitas por pulverização de alumínio em ambos os lados da fita de tecido.

Na aeronave e mísseis, o processo é usado para vedações de ar e superfícies resistentes ao desgaste para evitar atrito e desgaste em temperaturas elevadas.