Tekniset tekijät, jotka vaikuttavat plasmaruiskutukseen ruiskutuskohteen valmistelussa

Plasmasuihkutuksessa käytetään plasmaliekkeä ruiskujauheen lämmittämiseen ja sulattamiseen, jolloin muodostuu pinnoite. Plasmasuihkutuksessa käytetään tyypillisesti Ar- tai G-kaasua, johon on lisätty 5-10 % Ar-kaasua. Kaasu tulee elektrodialueen kaaren muotoiselle alueelle, jossa se kuumennetaan ja ionisoituu muodostaen plasmaa. Ytimen lämpötila saavuttaa tyypillisesti yli 15 000 astetta F. Metalli- tai ei--metallijauhe syötetään plasmasuihkuun, kuumennetaan puoli{10}}sulaan, sulaan tai höyrystyneeseen tilaan. Iskuvoima laskee jauheen alustalle, jolloin tuloksena on eri toiminnallisia kohteita. Seuraavat tekniset tekijät vaikuttavat plasmaruiskutuksen tehokkuuteen ruiskutuskohteen valmistelussa:

1. Arc Power

Liiallinen kaariteho lisää plasman ionisaatioastetta ja liekin lämpötilaa, mikä saattaa höyrystää ruiskutetun materiaalin ja muuttaa pinnoitekoostumusta. Liiallinen teho johtaa jauhehiukkasten riittämättömään kuumenemiseen, mikä johtaa alhaiseen pinnoitteen tarttumiseen, kovuuteen ja kerrostumistehokkuuteen.

2. Jauheensyöttöjärjestelmä

Jauheen syöttönopeuden tulee olla oikeassa suhteessa syöttötehoon. Yleisesti ottaen jauheen toimittaminen liekin keskelle saavuttaa optimaalisen lämpenemisen ja suurimman nopeuden.

3. Ruiskutusetäisyys ja ruiskutuskulma

Ruiskutettavan materiaalin ja sen pinnoitteen ominaisuudet ovat erittäin herkkiä ruiskutusetäisyydelle. Jos ruiskutusetäisyys on liian suuri, jauheen lämpötila ja nopeus laskevat, mikä heikentää merkittävästi sidoslujuutta ja ruiskutuksen tehokkuutta. Jos ruiskutusetäisyys on liian pieni, alustan pintalämpötila on liian korkea, mikä vaikuttaa pinnoitteen tarttumiseen. Jos alustan lämpötila sallii, suositellaan pienempää ruiskutusetäisyyttä. Ruiskutuskulman tulee yleensä olla suurempi kuin 45 astetta. Pienempi ruiskutuskulma aiheuttaa "varjostusvaikutuksen", jolloin pinnoitteeseen muodostuu aukkoja ja pinnoite irtoaa.

4. Alustan lämpötilan säätö

Ennen ruiskutusta esilämmitä työkappale vaadittuun ruiskutuslämpötilaan. Käytä sitten jäähdytystoimenpiteitä, kuten ilmasuihkuja, ylläpitääksesi tasaisen lämpötilan.

5. Suihkutuspaine

Matalapaineista plasmaruiskutusta (kutsutaan myös tyhjiöplasmaruiskutukseksi) käytetään yleensä metallimateriaalien ruiskutuksessa. Ruiskutus suoritetaan kontrolloidussa ilmakehässä, jonka paine on 4-40 kPa. Koska ionisoitu työkaasu laajenee ja työntyy ulos matalapaineisessa ilmakehässä, suihkun nopeus voi saavuttaa yliäänenopeuksia, mikä tekee siitä sopivan hapettumisherkkien metallien ruiskutukseen. Oksidikeraamissa voidaan käyttää vesi-stabiloitua plasmaruiskutusta, joka tarjoaa korkean energiatiheyden, vakaan palamisen ja korkean ruiskutustehokkuuden.