Natryskiwanie cieplne

Natryskiwanie cieplnie (inne często spotykane nazwy to metalizacja, napylanie, natrysk) to grupa procesów technologicznych, których wspólnym mianownikiem jest nanoszenie powłok z materiałów wcześniej podgrzanych, uplastycznionych lub stopionych i wystrzelonych z dużą prędkością w kierunku powierzchni pokrywanej. Często stanowi konkurencje dla metod napawania i jest z nią słusznie porównywana. Również stosowane podstawowe materiały powłokowe mają zbliżony skład chemiczny i fazowy.

Powłoki natryskiwane cieplnie są adhezyjnie związane z podłożem (wyjątek to powłoki przetapiane, gdzie występuje połączenie metalurgiczne). W zależności od metody i materiału powłokowego zakres przyczepności do podłoża badany metodą pull-off wynosi od 7 MPa (cynk, metoda łukowa) do +80MPa (powłoki węglikowe, natryskiwanie naddźwiękowe, brak kleju o wyższej adhezji niż 80 MPa – zerwanie stempla w kleju).

Twardość powłok natryskiwanych cieplnie wynosi do 1600 HV dla powłok węglikowych natryskiwanych metoda naddźwiękową, do 1000 HV dla metalicznych powłok amorficznych po obróbce cieplnej, natryskiwanych metodą łukową. Optymalny zakres grubości powłok węglikowych wynosi 80-350 μm, natomiast metalicznych do 1 mm.

Proces natryskiwania cieplnego nie wpływa cieplnie na materiał podłoża, nie zmienia jego struktury i nie powoduje odkształceń. Powłoka ze względu na grubość niewiele waży, może być łatwo i wielokrotnie poddawana regeneracji. Materiał podłoża ma dużo mniejsze znaczenie, niż w przypadku procesów spawalniczych (możliwość natrysku na metale niespawalne, problematyczne jest żeliwo szare oraz twarde powierzchnie np. po hartowaniu). Nie występuje charakterystyczna dla napawania falistość. Powłoki można poddać obróbce mechanicznej (zalecane szlifowanie i polerowanie).

W odniesieniu do napawania i przeprowadzanych przez nas testów erozyjnych wynika, iż powłoki natryskiwane cieplnie cechuje wielokrotnie wyższa trwałość niż warstw napawanych. Jest to podyktowane szybszą (lub brakiem) krystalizacją, co przekłada się na drobne ziarno powłoki oraz silnym odkształceniem plastycznym wynikających z dużej energii kinetycznej cząstek przy uderzeniu w podłoże oraz efektem „dogniatania” przez kolejne warstwy.

W ostatnim czasie na popularności zyskują metody natryskiwania tworzyw sztucznych termoplastycznych takich jak poliamid czy polietylen. Warstwy te zapewniają barierową ochronę antykorozyjną materiału, zabezpieczając go przed najbardziej korozyjnymi warunkami środowiskowymi. W połączeniu z metalizacją cynkiem lub stopem ZnAl stanowią system Duplex o trwałości przekraczającej normy rynkowe. Powłoki z tworzyw sztucznych można łatwo i szybko nakładać na detale o dowolnych gabarytach, również u klienta i na otwartych przestrzeniach. Wszelkie uszkodzenia warstwy można łatwo zregenerować poprzez podgrzanie. 

W przypadku natryskiwania cieplnego, istotną rolę odgrywa nie tylko wybór odpowiedniej metody, ale również jakość materiału oraz umiejętności operatora. Dlatego warto zwrócić uwagę na doświadczenie firmy oferującej usługi natryskiwania cieplnego oraz na jej referencje. W ten sposób można mieć pewność, że proces zostanie przeprowadzony profesjonalnie, a produkt końcowy będzie spełniał wszystkie wymagania.