รูปที่1 : หลักการทำงานของ Thermal Spray (Fst.nl, 2020)

รูปที่2: การเรียงทับกันของอนุภาควัสดุในการ Thermal Spray (Fst.nl, 2020)

Venture Engineering รับบริการพ่นพอกผิวโลหะทุกชนิด ยินดีให้คำปรึกษาฟรี         รายละเอียดเพิ่มเติม “คลิก”

เลือกหัวข้อที่ต้องการอ่าน

1. ประเภทของการพ่นพอกผิวโลหะ (Thermal Spray)
2. Detonation Gun
3. Flame Spray
4. HVOF
5. HVAF
6. Plasma Spray
7. Arc Wire Spray
8. Cold Spray

ประเภทของกระบวนการ Thermal Spray (พ่นพอกผิวโลหะ)

เทคโนโลยีพ่นพอกผิวโลหะ (Thermal Spray) นั้นแบ่งได้เป็นเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ขึ้นอยู่กับวิธีการพ่นอนุภาควัสดุไปบนชิ้นงาน ดังนี้

รูปที่3: ประเภทของ Thermal Spray (Fst.nl, 2020)

Flame Spray : กระบวนการหลอมเหลววัสดุพ่นพอกโดยวิธีการให้ความร้อนทางเคมีเช่นการ Combustion

Electrical Spray : กระบวนการหลอมเหลววัสดุพ่นพอกโดยวิธีการทางไฟฟ้าเช่นการอาร์คกันของลวด ซึ่งหลักการนี้จะคล้ายคลึงกับการอาร์คของการเชื่อมที่เราคุ้นเคยกันดี

Kinetic Spray : กระบวนการนี้ไม่เหมือนกับวิธี Thermal Spray อื่นตรงที่วัสดุพ่นพอกนั้นจะไม่ถูกหลอมเหลว แต่จะพ่นเพื่อให้ไปติดกับพื้นผิวชิ้นงานด้วยค่าพลังงานจลน์ที่มหาศาลจากปืนพ่นแทน

Flame Spray

รูปที่6: Flame Spray (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

Flame Spray คือกระบวนการ Thermal Spray ที่การพ่นพอกนั้นใช้เชื้อเพลิงจากแหล่งความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างเชื้อเพลิงจากการเผาไหม้และออกซิเจนเพื่อสร้างแก๊สความร้อน วัสดุพ่นพอกจะถูกใส่เข้าไปในเปลวไฟในรูปแบบของลวด จากนั้นวัสดุจะถูกทำให้หลอมเหลวและถูกอัดด้วยอากาศแรงดันสูงเพื่อทำให้วัสดุที่หลอมเหลวแตกตัวเป็นอนุภาคก่อนที่จะขับเคลื่อนพวกอนุภาคเหล่านั้นเพื่อยิงลงบนพื้นผิวงานให้กลายเป็นผิวเคลือบ

HVOF (High Velocity Oxygen Fuel )

รูปที่7: High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

HVOF คือกระบวนการทาง Thermal Spray ที่การพ่นพอกนั้นจะเกิดขึ้นโดยเชื้อเพลิงและออกซิเจนจะถูกอัดเข้าไปในห้องเผาไหม้ เกิดเป็นไอร้อนของเชื้อเพลิงความเร็วสูง อนุภาคผงที่ถูกฉีดเข้าไปในไอแก๊สนี้จะถูกเร่งความเร็วให้สูงจนอยู่ในช่วง Supersonic เพื่อส่งให้ไปยึดเกาะกับผิวชิ้นงานและทับกันไปเรื่อยๆจนกลายเป็นผิวเคลือบในที่สุด การรวมตัวกันของอนุภาคเพื่อที่จะเกิดเป็นผิวเคลือบนั้นไม่ใช่จากการหลอมเหลวของอนุภาคที่อุณหภูมิสูงเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากรวมกันของการที่อนุภาคหลอมเหลวเข้าหากันรวมกับพลังงานจลน์อันมหาศาลของอนุภาคที่ตกกระทบต่อพื้นผิวงาน และเนื่องจากนุภาคผิวพ่นตกกระทบผิวงานด้วยความเร็วสูง ผิวเคลือบที่ได้จะมีความหนาแน่นสูงที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอก HVOF ยินดีให้คำปรึกษาฟรี     รายละเอียดเพิ่มเติม “คลิก”

HVAF ( High Velocity Air Fuel )

รูปที่8: High Velocity Air Fuel (HVAF) (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

HVAF คือกระบวนการ Thermal Spray ที่มีวิธีหลักการทำงานคล้ายคลึงกับ HVOF มาก แตกต่างกันตรงที่ HVOF นั้นจะใช้ Oxygen เพื่อเป็นส่วนผสมในการเผาไหม้ แต่ HVAF ใช้อากาศธรรมดาแทน

HVAF ถือว่าเป็นกระบวนการ “Warm spray” ความหมายคือจะเป็นกระบวนการที่อุณหภูมิต่ำกว่า HVOF แต่สูงกว่า Cold Spray ผงวัสดุจะถูกฉีดเข้าตามแนวแกนของปืนพ่นเพื่อรวมกับเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิ 1900-1950 C ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเหมาะกับการใช้วัสดุที่มีส่วนผสมคาร์ไบด์ได้เป็นอย่างดี

อย่างไรก็ตามการที่ใช้อากาศธรรมดาในการเผาไหม้จะเกิดออกไซด์น้อยกว่ากระบวนการ HVOF ที่ใช้ Oxygen ในการเผาไหม้  ดังนั้นกระบวนการ HVAF จึงถือได้ว่าเป็นกระบวนการพ่นพอกที่ไม่เกิด Oxidation หรือเกิดขึ้นน้อยมากจึงสามารถนำไปพ่นวัสดุจำพวกโลหะได้ วัสดุที่สามารถนำมาพ่นนั้นมีหลากหลายเหมือน HVOF ซึ่งไม่สามารถนำมาพ่นพอก Ceramic ได้

Plasma Spray

รูปที่9: Plasma Spray (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

Plasma Spray คือกระบวนการพ่นพอก Thermal Spray เพียงอย่างเดียวในเทคโนโลยยี Thermal Spray ที่สามารถใช้พ่น Ceramic ได้ วัสดุที่ใช้เคลือบนั้นจะมาในรูปแบบของผงก่อนที่จะถูกหลอมเหลวด้วยอุณหภูมิที่สูงถึง 10,000 K และตกลงบนพื้นผิวชิ้นงาน ความร้อนสูงที่เกิดขึ้นนี้มาจากการให้ความร้อนกับก๊าซ Plasma จนเกิดปฏิกริยา Ionization และให้กำเนิดประจุไฟฟ้า และเนื่องจากกระบวนการนี้มีอุณหภูมิที่สูงมาก ดังนั้นจึงสามารถพ่นพอกผงวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงได้เช่น Ceramic เป็นต้น

เนื่องด้วย Plasma spray เป็นกระบวนการ Thermal Spray ที่ตอบสนองความต้องการที่หลากหลายได้ จึงเป็นหนึ่งในกระบวนการพ่นพอกที่ได้รับความนิยมสูงในการให้ผิวเคลือบคุณภาพสูงเพื่อการปกป้องชิ้นงานจากสภาพแวดล้อม เพื่อเป็นฉนวน และเพื่อคืนค่าให้กับชิ้นงานที่เสียหาย

Plasma spray นั้นเป็นกระบวนการที่สำคัญในการปกป้องชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่หลากหลาย เช่น อุตสาหกรรมหนัก อุตสาหกรรมไฟฟ้า อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ และสิ่งของเครื่องใช้

Arc Wire Spray

รูปที่10: Arc Wire Spray (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

Arc Wire คือกระบวนการพ่นพอก Thermal Spray ที่ทำงานโดยการใช้หลักการอาร์คของลวดวัสดุที่เราใช้สองเส้นที่ใส่ไปในเครื่องพ่น เมื่อลวดสองเส้นนี้มาบรรจบกันที่ปลายปืน ความต่างขั้วกันของลวดจะทำให้เกิดความร้อนเพื่อหลอมละลายลวดที่ปลายปืนพ่น จากนั้นวัสดุที่ถูกหลอมเหลวแล้วนี้จะถูกทำให้เป็นละอองโดยการอัดอากาศเข้าไปผ่านปืนพ่น ซึ่งอากาศที่อัดแน่นนี้จะเป็นสื่อพาละอองผงเหล่านี้ไปเคลือบนพื้นผิวชิ้นงานอีกด้วย

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอก Arc Wire

ยินดีให้คำปรึกษาฟรี  รายละเอียดเพิ่มเติม “คลิก”

Cold Spray

รูปที่11: Cold Spray (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

Cold Spray คือกระบวนการทาง Thermal Spray ที่ แตกต่างจากวิธีการพ่นพอกปกติทั่วไป ในขณะที่กระบวนการพ่นพอกอื่นๆจะทำให้ผงวัสดุหลอมเหลว จากนั้นยิงไปที่พื้นผิวชิ้นงานเพื่อให้ติดแน่นเป็นเนื้อเดียวกัน กระบวนการ Cold spray ผงวัสดุจะถูกเร่งความเร็วด้วย Supersonic  Compressed Gas ที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดหลอมละลายของวัสดุ จากนั้นผงเหล่านี้จะถูกยิงไปที่พื้นผิวชิ้นงานด้วยความเร็วมหาศาลจนผงวัสดุเกิด Plastic deformation และติดแน่นกับพื้นผิวชิ้นงานในที่สุด

เนื่องจากกระบวนการ Cold spray นั้นจะไม่ใช้วิธีการหลอมวัสดุและพ่นพอกไปบนเนื้อชิ้นงานแบบวิธีอื่นๆ แต่ใช้วิธีให้ความร้อนส่วนหนึ่งบวกกับการพ่นไปบนพื้นผิวอย่างแรงเพื่อยึดเกาะชิ้นงาน ทำให้ลดปัญหาในเรื่อง Thermal degradation ได้