สาเหตุที่ต้องทำการพ่นเคลือบผิวแข็ง HVOF

ปัญหาการสึกกร่อนเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญในอุตสาหกรรมหนัก โดยเฉพาะในกระบวนการที่มีวัสดุขัดถู เช่น ทรายหรือสารกัดกร่อนที่ไหลผ่านอุปกรณ์ต่าง ๆ การเสื่อมสมรรถนะของปั๊มและชิ้นส่วนสำคัญสามารถก่อให้เกิดต้นทุนที่เพิ่มขึ้นในการซ่อมบำรุงและการหยุดทำงานของระบบ การเคลือบพื้นผิวด้วย HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) ด้วยทังสเตนคาร์ไบด์จึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหาเหล่านี้ กระบวนการนี้ได้รับการพิสูจน์จากการใช้งานจริงว่าให้ประสิทธิภาพสูงสุดทั้งในด้านการป้องกันการสึกกร่อนและการเพิ่มอายุการใช้งานของอุปกรณ์

ในปัจจุบัน กระบวนการเคลือบพื้นผิว HVOF ถูกนำมาใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น ปิโตรเคมี การผลิตพลังงาน และอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดจากการสัมผัสกับวัสดุขัดถูและสารเคมีที่รุนแรง

HVOF คืออะไร?

HVOF หรือ High Velocity Oxy-Fuel คือกระบวนการเคลือบพื้นผิวที่ใช้เปลวไฟความเร็วสูงในการพ่นผงวัสดุ เช่น ทังสเตนคาร์ไบด์ ลงบนพื้นผิวของชิ้นงาน กระบวนการนี้มีจุดเด่นในการสร้างชั้นเคลือบที่มีคุณสมบัติพิเศษ ได้แก่:

ความแข็งแกร่งสูง: ชั้นเคลือบมีความแข็งมากกว่า 1200 HV ทำให้ต้านทานการสึกกร่อนได้ดีเยี่ยม
การยึดเกาะที่ยอดเยี่ยม: ชั้นเคลือบมีความหนาแน่นสูงและยึดติดกับวัสดุพื้นฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความทนทานต่อการกัดกร่อน: สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีรุนแรงได้

นอกจากนี้ กระบวนการ HVOF ยังช่วยรักษาคุณสมบัติของวัสดุพื้นฐานเนื่องจากมีการควบคุมอุณหภูมิในระหว่างการเคลือบ ช่วยลดความเสี่ยงในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุเดิม

คุณสมบัติพิเศษของ HVOF ด้วยทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์ถือเป็นวัสดุที่มีความทนทานสูงสุดในกระบวนการเคลือบพื้นผิว เนื่องจาก:

ความทนทานต่อการสึกกร่อน: ช่วยป้องกันการสึกกร่อนจาก 3-body abrasion ซึ่งเป็นการสึกกร่อนที่รุนแรงที่สุดในอุตสาหกรรม
การต้านทานต่อแรงกระแทก: ช่วยเพิ่มความทนทานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงกระแทกสูง
การทนต่ออุณหภูมิสูง: ชั้นเคลือบยังคงคุณสมบัติที่ดีในสภาวะที่มีความร้อนสูง

ตัวอย่างการใช้งานที่เหมาะสม:

ปั๊มในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี: เช่น ใบพัดและชิ้นส่วนที่สัมผัสกับทรายและน้ำมันดิบ
ชิ้นส่วนในโรงไฟฟ้า: เช่น ชิ้นส่วนปั๊มแรงดันสูงที่ต้องรับแรงเสียดสีและความร้อน
อุตสาหกรรมเหมืองแร่: เช่น อุปกรณ์ที่ต้องสัมผัสกับวัสดุที่มีความแข็งสูง

Case study #1

ชิ้นส่วน: ปลอกเพลาปั๊ม

ปัญหา: บ่าซีลของปลอกโดนทรายที่มาในระบบกัดเป็นร่อง

ข้อมูลการใช้งานเดิม

วัสดุงาน: Stainless 420

การชุบ: ชุบแข็ง + Hardchrome plating

ความแข็งผิว: 650-750 HV

ความหนาผิว: 0.05-0.1มม

อายุการใช้งาน: 1.5 เดือน

Figure 1

สภาพผิวปลอกขึ้นรูปจาก SS420+Hardchrome หลังใช้งาน 30 วัน

ข้อมูลการใช้งานหลังพ่นพอก

วัสดุงาน: Stainless 420

การชุบ: HVOF Coating

ความแข็งผิว: 1,100-1,300 HV

ความหนาผิว: 0.2-0.5มม

อายุการใช้งาน: 10 เดือน

Figure 2

สภาพผิวปลอกขึ้นรูปจาก SS420+HVOF หลังใช้งาน 151 วัน