Page 38 - SHY2012

Basic HTML Version

6/2007
[ www.shy-hitsaus.net ]
36
Kuva 2: Liekkien lämpötilat.
det ovat mielenkiitoisia ja vaikuttavat myös
pinnoitusprosessin kustannustehokkuuteen
(kuva 2). Yleensä eri polttokaasujen laatu
on määritelty kansainvälisillä standardeilla
ja specifikaatioilla, joten laatu on yleensä
sama siellä, missä näitä standardeja sovel-
letaan [2]. Samaa ei voi aina sanoa paljon
puhutuista vaihtoehtoisista polttokaasuista,
kuten maakaasusta, tai nestemäisistä polt-
toaineista, kuten kerosiinista. Näissä voi il-
metä alueellisia ja kausiluonteisia vaihteluja,
eikä pinnoitteen laadun toistettavuutta voida
näin ollen varmistaa.
Riippuen laadusta, maakaasu sisältää 85
– 97 % metaania, lopun muodostuessa etaa-
nista, propaanista, butaanista typestä. Johtu-
en suuresta määrästä sekundäärisiä aineita,
maakaasun liekin lämpötilaa ja läpöarvoa ei
voi kovin helposti määritää. Ver tailun vuok-
si: metaanin lämpöarvo on 33,883 MJ/m3
ja maks. liekin läpötila 2786 °C. Erilaisten
tarjolla olevien maakaasulaatujen lämpöarvo
vaihtelee välillä 37,8 MJ/m3 – 56,5 MJ/m3.
Liekin lämpötilalla on vastaava laaja vaih-
telualue.
Lisäksi maakaasussa on vaihtelevia määriä
rikkiä. Sen määrä riippuu toisaalta kaasu-
lähteestä ja käsittelystä ja toisaalta taas
kaikki hajusteet ovat rikkiyhdisteitä. Rikki
voi alentaa putkistojen ja jakelujärjestelmien
käyttöikää ja sillä voi olla haitallinen vaikutus
pinnoitteen ominaisuuksiin [5].
Valokaariruiskutus
Valokaariruiskutuksessa käytetään sähkö-
energiaa sulattamaan prosessissa käytetty
lanka. Sähköä johtavat pinnoitelangat tai
–tangot sulatetaan valokaaren avulla ja suih-
kutetaan kaasun avulla työkappaleeseen.
Menetelmän etuna on suuri sulatusteho,
hyötysuhteen ollessa yli 90 %. Ilma on edel-
leen eniten käytetty kantokaasu, mutta mui-
den kaasujen tai kaasuseosten käyttö voi
mahdollistaa uusia sovelluksia. Käyttämällä
esimerkiksi typpi/happi seosta, on mahdol-
lista saavuttaa tarkalleen haluttu kovuus ja
happipitoisuus. Puhtaan typen käytöllä saa-
vutetaan erittäin matalahappinen pinnoite ja
taas lisäämällä happea voidaan saavuttaa
happirikas pinnoite (kuvat 3 - 4).
Typen käytöllä saavutetaan lisää etuja käy-
tettäessä rautapohjaisilla lisäaineilla seos-
tettuja pinnoitteita. Pinnoitteen kovuus on
jotakuinkin vastaava kuin ilmaa käytettäes-
sä, mutta happipitoisuus on erittäin matala.
Tämä johtuu suuremmasta hiilipitoisuudesta,
jota edesauttaa par tikkelien suurempi jääh-
tymisnopeus.
Yhteenveto
Tuotteiden pintavaatimukset tulevat yhä mo-
nimuotoisemmiksi. Vastatakseen tähän haas-
teeseen termisessä ruiskutuksessa etsitään
jatkuvasti uusia tapoja muokata pinnoitteita.
Nykyajan korkealaatuiset standardit ja mah-
dollisuus räätälöidä pinnoitteita tiettyihin so-
velluksiin ovat tätä kehitystä ajavia voimia.
Kuten laboratoriotestit ovat osoittaneet, on
kaasuilla tässä merkittävä rooli. Niiden avulla
voidaan usein saavuttaa parempi pinnoitteen
laatu ja suurempi tehokkuus.
Viitteet
1. W. Krömmer, Unterschleissheim, P. Hein-
rich, Unterschleissheim, What Role do In-
dustrial Gases Play in the Quality of Thermal
Spraying? ITSC 1999 Montreal
2. Heinrich, P., Penszior, Ch. , Meinaß, H.:
Gase zum Hochgeschwindigkeits-Flammsprit-
zen, Proceedings of the 4th Conference for
HVOF Spraying 13 and 14 November 1997
in Erding
3. Schwetzke, R., Krömmer, W.: Möglich-
keiten zur Beur teilung und Optimierung von
Schichteigenschaften Proceedings of the 4th
Conference for HVOF Spraying 13 and 14
November 1997 in Erding
4. DVGW Regelwerk
5. DVGW Arbeitsblatt Gasbeschaf fenheit
Nr.G260Deutsche Vereinigung des Gas und
Wasser faches e.V.
6. Universität der Bundeswehr Hamburg
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen von
Molybdänschichten AiF Vorhaben Nr. 9317
Ar tikkeli on tiivistelmä kirjoituksesta: “De-
velopment of coatings and the influence of
industrial gases on the thermal spray pro-
cess” (W. Kroemmer, P. Heinrich, Linde AG
Division Linde Gas, Germany)
W. Kroemmer, P. Heinrich
Linde AG Division Linde Gas, Germany
Jyrki Honkanen
Oy AGA Ab
Kuva 3: 13% Cr teräs 8,26 (paino%) O
2
pitoisuus.
Kuva 4: 13% Cr teräs 1,2 (paino%) O
2
pitoisuus.