Transcript Makina Müh.-Termal Sprey Kaplama Yöntemleri

Termal Spreyleme Yöntemleri
Abdullah Selim PARLAKYİĞİT
Makine Mühendisliği Anabilim Dalı
Sunum Planı

Giriş

Termal Spreyleme

Uygulama Alanları

Termal Sprey Yöntemleri

Yöntemlerin Karşılaştırılması

Sonuç ve Öneriler
2
Giriş
Teknolojik gelişmeler
Makine, ekipman vs. malzemelerinin
maruz kaldığı kompleks koşullar
Malzeme özelliklerinin geliştirilmesi
Yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Kaplama üretimi
Termal Sprey Kaplama Yöntemleri
3
Termal Spreyleme Nedir ?

Termal spreyleme; metalik, metalik olmayan veya seramik kaplamalar
üretmek için termal bir kaynak tarafından üretilen ısı aracılığıyla
ergimiş veya yarı ergimiş katı parçacıkların spreylenerek mekanik
bağlanma ile altlık malzeme üzerinde biriktirilmesidir.
4
Kullanım Amaçları

Aşınma Direnci

Sertlik

Bağ Mukavemeti

Korozyon ve Oksidasyon Direnci

Termal Özellikler

Elektriksel Özellikler ( iletkenlik, direnç ve yalıtkanlık dayanımı vs.)

Optik Özellikler (emme veya yansıtma vs.)
5
Yöntemin Avantajları

Çok çeşitli altlık malzemeler üzerine hemen hemen tüm malzemelerin
kaplamasının biriktirilebilmesi.

Sıcaklık, hız ve atmosferik koşulların çok geniş bir aralıkta ayarlanabilmesi.

Altlık malzemenin düşük termal yüke maruz kalması.

Bölgesel kaplama imkânı sağlaması.

Bazı donanımların hareket edebilir olması.

Yüksek biriktirme oranına sahip olması.

Kaplamanın altlık malzemeye zarar vermeden kaldırılabilmesi ve yeniden
kaplama yapımı imkânının sağlanabilmesi.
6
Uygulama Alanları

Havacılık Sektörü

Savunma Sanayi

Otomotiv Endüstrisi

Enerji Üretimi ve İletimi

Medikal Uygulamalar

Denizcilik Sektörü

Nükleer Sanayi

Petrokimya Sanayi

Tekstil, Kimya ve Kağıt Sanayi vs.
7
Krom Kaplanmış
Matbaa Merdanesi
Pistonların Seramik
Kaplanması
Çıplak ve TBC uygulanmış türbin kanatçıkları
Gaz Türbin Rotoru
Seramik Kaplama
Hidroksiapatit Kaplanmış
Kalça Protezi
Termal Sprey Yöntemleri
9
Alev Spreyi





İlk geliştirilen termal sprey yöntemi
Toz, tel veya çubuk formunda kaplama malzemesi
Düşük bağ mukavemeti
Yüksek porozite oranı
Termal yüke maruz kalma
Toz Alev Spreyi
Tel Alev Spreyi
10
Detonasyon Tabancası

Yüksek Bağ Mukavemeti
Düşük Porozite Oranı

Patentli Proses

11
Yüksek Hızlı Oksi-Yakıt (HVOF)





Alevle Ergitme
Yüksek Parçacık Hızları
Yüksek Yoğunluk
Düşük Oksit İçeriği
Yüksek Bağ Mukavemeti
12
Elektrik Ark Spreyi

Elektrotlar arasında ark oluşturulması esasına dayanır.
Termal verim yüksektir.
Altlık malzemeye düşen termal yük azdır.

Tel haline getirilebilen iletken malzemeler gerekir.


13
Plazma Spreyi

Elektrik arkı ile plazma ortamının oluşumuna dayanır.
Esnek bir yöntem (parçacık hızı & sıcaklık)
Kaplanacak malzeme özellikleri daha geniş bir aralıkta seçilebilir.
Seramik gibi yüksek ergime noktasına sahip malzemeler biriktirilebilir.

Oksitlenme !!! (vakum veya inert gaz ortamı)



14
Soğuk Sprey





Yeni geliştirilmekte olan bir yöntemdir.
Kinetik Enerji esasına dayanır.
Düşük Sıcaklık & Yüksek Hız
Yorulma ömrü yüksek kaplama üretimi
Faz değişimi ve kaplama sonrası distorsiyonlar yok.
15
Yöntemlerin Kıyaslanması
Sıcaklık & Hız
Yöntemlerin Kıyaslanması

Yüksek Hız → Detonasyon Tabancası, HVOF, Soğuk Sprey

Yüksek Sıcaklık → Plazma Spreyi

Maliyet → Alev – Elektrik Ark – Plazma, D-Gun, HVOF

Kaplama Kalitesi → Parçacık Hızı ↑
18
Sonuç ve Öneriler





Her yönden üstün bir yöntem yoktur. (kaplama kalitesi, hız ve maliyet)
Yüksek bağ mukavemeti için yüksek parçacık hızlarına ulaşmak
gerekmektedir.
Porozite oranı kullanım amacına göre avantajlı veya dezavantajlı
olabilir.
Her malzemenin her yöntemle kaplanması mümkün değildir.
Yöntem seçimi yapılırken; kaplamanın yapılma amacı ve beklenen
çalışma ömrü ve maliyet faktörleri dikkate alınmalıdır.
19
20