热喷涂工艺如下:
工件表面预处理→工件预热→喷涂→涂层后处理
1.表面预处理
为了使涂层和基础材料很好地结合,基础材料的表面必须清洁且粗糙。有许多方法可以净化和粗糙化表面。方法的选择取决于涂层的设计要求,材料,形状,厚度,表面的原始条件和基材的构造条件。
净化处理的目的是去除工件表面上的所有污垢,例如氧化皮,油渍,油漆和其他污垢。关键是去除工件表面和渗入其中的油脂。纯化方法包括溶剂清洗,蒸汽清洗,碱清洗和加热脱脂。
粗糙化处理的目的是增加涂层与基材之间的接触面,增加涂层与基材之间的机械咬合力,使清洁后的表面更具活性,从而提高涂层与基材的结合强度。同时,基材的表面粗糙也改变了涂层中的残余应力分布,这有利于提高涂层的结合强度。
粗糙化的方法包括喷砂,机械加工(如车削螺纹,滚花),电粗糙化等。其中,喷砂是最常用的粗糙化方法。常用的喷砂介质是氧化铝,碳化硅和冷硬铸铁。喷砂时,必须根据工件材料的硬度,工件的形状和尺寸合理选择喷砂介质的类型和粒度,风压的大小等条件。对于各种金属基材,推荐的沙粒尺寸为16-60沙左右,对固体零件和重零件进行喷砂时使用粗砂,喷砂压力为0.5-0.7mpa,较薄的零件容易变形,并且喷砂压力为0.3-0.4mpa。特别要注意的是,用于喷砂的压缩空气必须不含水和油,否则会严重影响涂层的质量。对于大多数金属材料,2.5-13μMRA就足够了。随着表面粗糙度的增加,涂层与基底材料的结合强度增加,但是当表面粗糙度超过10μMRA时,涂层的结合强度降低。
对于某些与基材的粘附性较差的涂料,应在过渡层上喷涂对基材具有良好粘附性的材料,称为粘结底层。用于粘结底层的常用材料是钼,镍铝,镍铬,铝青铜等。粘结层的厚度通常为0.08-0.18μM。
2.预热
预热的目的是消除工件表面的水分和湿气,提高喷涂颗粒与工件接触时的界面温度,从而提高涂层与基体之间的结合强度,并减少涂层开裂由基材和涂料之间的热膨胀差异引起。预热温度取决于工件的尺寸,形状和材料,以及基础材料和涂层材料的热膨胀系数。通常,预热温度控制在60-120℃之间。
3.喷涂
哪种喷涂方法进行喷涂主要取决于所选喷涂材料,工件的工作条件以及对涂层质量的要求。例如,如果是陶瓷涂层,最好使用等离子喷涂;如果是硬质合金陶瓷涂层,最好使用高速火焰喷涂。如果是喷涂塑料,则只能使用火焰喷涂。如果要在室外进行大面积防腐工程喷涂,那不是灵活高效的电弧喷涂或金属丝火焰喷涂。简而言之,喷涂方法的选择通常是多种多样的,但是总有一种方法对于特定应用是最佳的。预处理过的工件应在最短的时间内喷涂,喷涂参数应根据涂层材料,喷枪性能和工件的具体情况确定。优化的喷涂条件可以提高喷涂效率,并获得具有高密度和粘结强度的高质量涂层。
4.涂层后处理
有时通过喷涂获得的涂层不能直接使用,必须进行一系列的后处理。为了防止由腐蚀介质穿过涂层的孔引起的基底腐蚀,必须密封涂层。有许多材料用作密封剂,例如