Natryskiwanie cieplne HVAF/HVOF – przemysłowa technologia ochrony i regeneracji powierzchni

Natryskiwanie cieplne HVAF (High Velocity Air Fuel) oraz HVOF (High Velocity Oxy Fuel) to wydajne metody nanoszenia powłok ochronnych, stosowane powszechnie w lotnictwie, energetyce i przemyśle ciężkim. Technologia ta pozwala na nakładanie powłok węglikowych oraz metalicznych o doskonałej odporności na ścieranie, erozję, wysokie temperatury i korozję chemiczną.

Dzięki usłudze natryskiwania cieplnego HVOF i HVAF oferowanej przez firmę Centrum Mechaniki i Inżynierii Powierzchni, zaawansowane rozwiązania powierzchniowe do tej pory zarezerwowane dla największych zakładów przemysłowych i sektora aerospace są teraz dostępne dla firm produkcyjnych, remontowych i usługowych w całej Polsce. Nasze rozwiązania znacząco wydłużają czas eksploatacji krytycznych komponentów maszyn i urządzeń – nawet w ekstremalnych warunkach pracy.

Dlaczego natryskiwanie cieplne HVAF i HVOF?

Technologie natryskiwania cieplnego HVOF i HVAF przewyższają tradycyjne metody powlekania oraz natryskiwania cieplnego pod względem parametrów technicznych i trwałości powłok. Obie techniki opierają się na nagrzaniu – HVAF zazwyczaj poniżej, a HVOF powyżej temperatury topnienia materiału powłokowego i jego przyspieszaniu do prędkości naddźwiękowych w kierunku powierzchnii detalu pokrywanego. To gwarantuje minimalną porowatość powłoki i wyjątkową przyczepność.

• Wyjątkowa twardość powłok – nawet do 1600 HV, co przyczynia się do skutecznej ochrony powierzchni narażonych na erozję, abrazję, tarcie metal-metal oraz inne mechanizmy ścierania.
• Minimalna porowatość <1% – zapewnia doskonałą szczelność i odporność korozyjną powłoki.
• Kontrola grubości powłok – od 50 µm do 600 µm, z możliwością prowadzenia precyzyjnej finalnej obróbki (szlifowanie, polerowanie).
• Wysoka przyczepność – powłoki osiągają przyczepność powyżej 80 MPa, co niweluje ryzyko ich odspojenia od podłoża.

Typowe obszary zastosowań powłok naddźwiękowych

Najczęściej natryskiwanie cieplne HVAF/HVOF stosuje się w przypadkach, gdy standardowe rozwiązania nie zapewniają wystarczającej trwałości. Nasze powłoki techniczne sprawdzają się idealnie jako:

• Powłoki trudnościeralne – na np. bębnach ciągalniczych, rolkach transportowych, tłoczyskach hydraulicznych, wirnikach pomp, wałach napędowych, miejscach pod uszczelnienia, korytach podajników wibracyjnych, ślimakach, wykładzinach trudnościeralnych.
• Ochrona antykorozyjna – zabezpieczająca powierzchnie pracujące w środowiskach mokrych, kwasowych, zasadowych i o wysokiej temperaturze (np. chemia przemysłowa, przemysł morski, instalacje energetyczne).
• Zastosowania wysokotemperaturowe – części kotłów, turbiny gazowe i parowe, elementy komór spalania.
• Regeneracja elementów maszyn – technologia HVAF/HVOF nadaje się również do selektywnej odbudowy zużytych powierzchni roboczych jak np. miejsca pod uszczelnienia, łożyska itp.

Zakres materiałowy – co możemy natryskiwać?

Dobór materiału powłokowego jest fundamentalnym etapem procesu natryskiwania. Wykorzystujemy wysokiej jakości materiały renomowanych producentów, w zależności od indywidualnych wymagań klienta:

• Powłoki węglikowe: WC/Co, WC/CoCr, Cr₃C₂/NiCr – do ochrony przed erozją, abrazją, ścieraniem, gorącym gazem i solami metali.
• Stopy niklu i kobaltu: NiCr, CoCr,, NiAlMo, NiAl, NiCr, NiCrMoWFe, Inconel, Hastelloy – stosowane wszędzie tam, gdzie liczy się odporność na temperaturę i korozję chemiczną.
• Powłoki ze stali nierdzewnych i kwasoodpornych.
• Materiały specjalne – powłoki typu bond coat, nikiel, miedź.

Dla kogo jest natryskiwanie HVOF i HVAF?

Technologie naddźwiękowego natrysku cieplnego stanowią odpowiedź na potrzeby odbiorców, którzy dążą do:

• wydłużenia czasu pracy maszyn i urządzeń bez awarii,
• zoptymalizowania kosztów obsługi technicznej,
• wdrożenia rozwiązań z branży lotniczej i przemysłu ciężkiego w lokalnej produkcji i utrzymaniu ruchu,
• ochrony elementów szczególnie trudnodostępnych lub wymagających skomplikowanej wymiany,
• regeneracji wartościowych komponentów, których zakup jako nowych jest kosztowny lub czasochłonny.

Dlaczego CMIP?

Oferujemy kompleksową usługę natryskiwania cieplnego HVAF i HVOF w Polsce – od konsultacji technicznej, przez przygotowanie powierzchni i dobór materiałów, aż po kontrolę jakości i dokumentację zgodną z wymaganiami przemysłowymi. Pracujemy zarówno dla klientów z sektora dużej energetyki, petrochemii, transportu, jak i dla firm średniej wielkości czy prywatnych zakładów remontowych.

Nasze możliwości sprzętowe oraz wieloletnie doświadczenie pozwalają nam świadczyć usługi o wysokiej powtarzalności, niezależnie od skomplikowania geometrii detalu czy trudności aplikacyjnych.

Różnice pomiędzy technologią HVOF a HVAF

Technologia HVAF została opracowana jako rozwinięcie klasycznego procesu HVOF (High Velocity Oxy Fuel). Oba procesy wykorzystują zjawisko spalania gazu w celu przyspieszania cząstek materiału powłokowego do prędkości naddźwiękowych, jednak różnią się w istotnym aspekcie: w HVAF stosuje się sprężone powietrze pod dużym ciśnieniem zamiast tlenu jako gazu utleniającego. Ta zmiana przekłada się na niższą temperaturę płomienia i wyższą prędkość wyrzucanych cząstek, co zmniejsza utlenianie i rozkład węglików wolframu (WC), co skutkuje powstawaniem powłok o wyższych odpornościach na ścieranie niż w przypadku HVOF.

Z kolei technologia HVOF wykazuje większą uniwersalność w zakresie dostępnych materiałów proszkowych, co czyni ją preferowaną metodą w przypadkach wymagających natrysku powłok o składzie niestandardowym lub specjalistycznym (np. stopy niklu, nadstopy kobaltu, Inconel, Cu-Ni itp.).

Obie technologie się wzajemnie uzupełniają, a wybór konkretnej zależy od oczekiwanych parametrów powłoki, materiału bazowego oraz warunków pracy komponentu.