Flamsprutning och dubbeltrådsbågssprutning (allmänt kallad "trådbågssprutning") är två olika typer av termisk sprutning. Med en stor överlappning av kapaciteten hos dessa två tekniker kan det ibland vara svårt att veta vilken som är bäst lämpad för ett givet användningsfall. I den här artikeln tar vi en titt på de unika egenskaperna hos varje teknik, för att hjälpa dig att bestämma vilken som är den bästa beläggningslösningen för dina applikationer.
Termen "termisk sprutning" omfattar ett brett spektrum av olika tekniker, som alla delar samma grundläggande funktionsprincip: genom att värma ett råmaterial av avsättningsmaterial – ofta i tråd- eller pulverform – och accelerera smälta eller halvsmälta droppar av det mot ett substrat kan en beläggning bildas. Termisk spray används för att belägga strukturer och komponenter med en mängd olika metaller och keramik för att ge skydd mot korrosion, friktion eller andra svåra driftsförhållanden.
Flamsprutning och trådbågssprutning var de första termiska sprutteknikerna som uppfanns. De är fortfarande de enklaste och vanligaste typerna av termisk sprutning.
Driftsprinciper för flamsprutning och trådbågssprutning
Den grundläggande skillnaden mellan flamsprutning och trådbågssprutning är sättet med vilket värme tillförs råmaterialet. Flamsprutning – som namnet antyder – använder en låga för att göra detta, vanligtvis en kombination av syre och antingen acetylen eller propan. Avsättningsmaterial införs till lågan i antingen tråd- eller pulverform, och en ström av komprimerad luft accelererar droppar av det smälta avsättningsmaterialet mot substratet för att belägga det.
Trådbågssprutning, å andra sidan, använder en elektrisk ljusbåge för att värma råmaterialet. Deponeringsmaterialet tillförs alltid i form av två trådar (därav namnet "twin wire arc spraying"), som matas in i sprutpistolen med drivrullar. Inuti sprutpistolen appliceras en potentialskillnad mellan de två ledningarna så att elektrisk ljusbåge uppstår. Detta gör att spetsarna på båda trådarna smälter. Ett höghastighetsflöde av gas tar bort smält material från trådspetsarna och accelererar det mot substratet, samtidigt som de bryter ner större droppar till mindre.
Praktiska skillnader mellan flamsprutning och trådbågssprutning
De operativa skillnaderna mellan flamsprutning och trådbåge kan tyckas vara mindre: båda teknikerna involverar applicering av värme och komprimerad gas på avsättningsmaterialet för att smälta det och spruta det mot substratet. De olika driftsprinciperna har emellertid flera praktiska konsekvenser.
Flamsprutning och trådbågssprutning erbjuder olika prestanda. Trådbågssprutning kan erbjuda högre avsättningshastigheter (förutsatt att utrustningen kan leverera tillräckligt hög effekt); låna ut den till applikationer där hastigheten är viktig. Flamsprutning har dock fördelen inom ett antal andra prestandaområden: flamsprutning kan erbjuda bättre processkontroll vilket leder till stabilare kvalitet, mindre oxidation – särskilt viktigt vid tillämpningar där metallens ledningsförmåga är absolut nödvändig (koppar, zink) – och tätare beläggningar lämpade för krävande korrosionsskyddstillämpningar. Dessutom erbjuder flamtrådssprutning högre deponeringseffektivitet än trådbågssprutning, vilket innebär mindre materialförlust vilket leder till lägre kostnad per massa beläggning och utjämna skillnaden i deponeringshastighet. En viktig EHS-gynnande flamspray är den drastiskt lägre mängden fina partikelutsläpp, som minskas till 1/60Þjämfört med bågspray [1] som direkt leder till minskad risk för metallröksfeber.
Enkelheten med flamsprutning innebär vanligtvis att den har lägre kapitalkostnader än trådbågssprutning. Driftskostnaderna för flamsprutning är dock generellt sett högre på grund av behovet av bränslegaser. Ofta kan valet mellan flam- och ljusbågssprutning bestämmas av en livstidskostnadsanalys och ytgeometrin: mindre ytor drar nytta av den smala sprayströmmen och mindre översprutning av flamspray, medan större drar nytta av ljusbågssprutningens hastighet.
