پاشش پلاسمایی Air Plasma Spray (APS)
در اين روش مواد پودري توسط پلاسما ذوب شده و با انرژي جنبشي زياد به سطح قطعه پاشيده مي شوند. پلاسما توسط ايجاد قوس در گاز آرگون، هليم، نيتروژن، هيدروژن و يا ترکيبي از آنها ايجاد مي گردد. در اين حالت، قوس بين يك الكترود مرکزي تنگستن و نازل خنك شونده با آب ايجاد مي گردد. در ناحيه قوس، گاز يونيزه شده و با سرعت بالا بسمت قطعه کار از نازل خارج مي گردد. ذرات توسط گاز پلاسما همزمان ذوب شده و بسمت قطعه شتاب مي گيرند. پاشش پلاسما مي تواند در محيط اتمسفر عادي، در گاز محافظ مانند آرگون و يا در خلاء اجرا گردد. همچنين با استفاده از نازل هاي خاص مي توان به پلاسما با سرعت بالا دست يافت. بيشتر مصارف اين روش در صنايع هوا فضا و بيومتريال است.
پلاسما ابر گازی یونیزه شده ای است که شامل الکترون های آزاد، یون های مثبت، اتم ها و مولکول های طبیعی می باشد. دمای گاز در این حالت بین 5000 تا 16000 درجه سانتی گراد می باشد. تجهیزات دستگاه پاشش پلاسما شامل محفظه تولید پلاسما و نازل همراه با تجهیزات افزودن پودر می باشد. گازهای بکاربرده شده در پاشش پلاسما عموماً آرگون، هلیم، نیتروژن و هیدروژن می باشند. جهت اقتصادی شدن روش پاشش پلاسما از گاز نیتروژن و یا ترکیب آن با دیگر گازهای بی اثر استفاده می شود. در این روش عموماً از پودر فلزات و غیرفلزات استفاده می شود. سرعت ذرات پس از خروج از نازل بین 550-240 m/s می باشد.
پوشش های سرامیکی ایجاد شده با پاشش پلاسما به دلیل قابلیت تولید صنعتی، سختی بالا و دارا بودن خاصیت عایق الکتریکی و حرارتی، کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند. با استفاده از سرامیک های اکسیدی می توان خواص بهتری از یک پوشش سرامیکی انتظار داشت. خواصی همچون سختی بیشتر، محافظت حرارتی، پایداری حرارتی، عایق الکتریسیته، رسانایی قابل تنظیم و امکان حکاکی به کمک لیزر با کیفیت بالا. پوشش سرامیک را می توان برای سطوح داخلی و خارجی قطعات صنعتی بکار برد. جهت اجرای عملیات پاشش حرارتی سرامیک ها، می توان از روش های دستی و مخصوصاً از روش های رباتیک استفاده نمود.
کاربردهای روش پاشش پلاسما
• در صنایع هوایی : پوشش قطعات داغ توربین ها و پره ها، پره های گرافیتی، بوش اسلیو و …
• در صنایع تولید انرژی : الکتروکوتینگ و پوشش سطح داخلی پمپ های خاص، پره های توربین.
• در صنایع متالورژی : پوشش حفاظتی قالب های دما بالا، پوشش مقاوم به حرارت غلطک های داخلی کوره های دما بالا، پوشش مقاوم تجهیزات تولید فویل آلومینیوم.
• در صنایع متالورژی پودر : جلوگیری از کربونیزه شدن محصولات تولیدی در معرض لایه کربن.
• در صنایع نفت و گاز : پوشش مقاوم به حرارت فلز، پلانجر، پیستون راد و …
• در صنایع نساجی : ایجاد سطوح ضد سایش تجهیزات نخ تابی، گودت، رول پشتیبان، رول هرزگرد و…
• در صنایع چاپ : پوشش غلطک چاپ و محورهای مورد استفاده در صنعت چاپ.
نمونه ای از پوشش های قابل اعمال به روش پاشش پلاسما
• پوشش های سد حرارتی نظیر اکسید آلومینیوم ، مولایت، اکسید سیلیسوم و اکسید زیرکونیوم
• پوشش های کاربیدی نظیر تنگستن کارباید
پوشش های آلیاژی MCrAlY
• پوشش های آنتی استاتیک نظیر اکسید کروم