Natrysk plazmowy – jedna z metod natryskiwania termicznego. Plazma powoduje, że podczas natryskiwania plazmowego cząsteczki materiału w postaci proszku ogrzewane są i przyspieszane, a następnie transportowane w kierunku utwierdzonego materiału bazowego, gdzie tworzą strukturę tzw. splatów (). Ostatecznie pokrywają materiał tworząc powłokę. mały|Proces natryskiwania plazmowego
Proces natryskiwania plazmowego W natryskiwaniu plazmowym stosuje się gaz plazmotwórczy, który stanowi zwykle argon z ewentualnymi dodatkami innych pierwiastków. Rozgrzany przepływającym w łuku prądem gaz plazmotwórczy ulega jonizacji i przechodzi w stan plazmy. Wydostaje się przez otwór w czole palnika wraz z rozgrzanym proszkiem metalicznym lub ceramicznym.
Łuk plazmowy Łuk plazmowy wytwarza się pomiędzy ujemną elektrodą wolframową a koncentrycznie umocowaną względem niej miedzianą anodą. Dochodzi do wyładowania elektrycznego w wyniku różnicy napięć oraz zajarzenia łuku plazmowego. Łuk plazmowy ma temperaturę, w zależności od odległości od dyszy palnika, w zakresie 4000÷12 000 K, jednak może dochodzić nawet do 15 000 K. Przyspieszone cząstki w takim łuku osiągają prędkość od 500 do 2500 m/s.
Parametry procesu a jakość warstwy prawo|bezramki|207x207px Parametry procesu mają istotny wpływ na mikrostrukturę powłoki, dlatego ważne w procesie jest ich właściwe dobranie. Kluczowe dla natryskiwania plazmowego jest wytworzenie łuku plazmowego. Wpływają na to parametry, takie jak: natężenie prądu elektrycznego, stabilność plazmy, średnica dyszy palnika. Wpływ na efekt końcowy ma również geometria oraz stopień rozdrobnienia proszku. Na wynik wpływa również kąt ustawienia dyszy palnika. Ważna z punktu widzenia przyczepności jest temperatura oraz przygotowanie podłoża, na które plazmowo natryskiwana jest warstwa.
Grubość warstwy budowana jest poprzez wielokrotnie działanie palnika w układzie, gdzie ruch względny palnika oraz powierzchni, na której natryskiwany jest materiał odbywa się w jednej płaszczyźnie, w równoległych liniach. Poszczególne ślady nakładają się na siebie tworząc równomierną grubość powłoki natryskowej. prawo|bezramki|185x185px
Warstwy natryskiwane plazmowo cechują się strukturą niejednorodną, dlatego ich właściwości różnią się od tych, spotykanych w materiałach wytwarzanych innymi technologiami. Ich gęstość wynosi od 85 do 93% teoretycznej gęstości tego samego materiału w ciekłym stanie skupienia. Mikroporowatość jest często spotykanym zagadnieniem w natryskiwanych warstwach.
Rodzaje natryskiwania plazmowego Natryskiwanie plazmowe może być realizowane przez:
Natryskiwanie plazmowe w atmosferze otoczenia – APS (), gdzie strumień plazmy wychodzi z palnika do środowiska atmosferycznego. Natryskiwanie plazmowe w atmosferze kontrolowanej – CPS (), gdzie strumień wychodzi na zewnątrz do komory zapewniającej kontrolowaną atmosferę np. w celu uniknięcia ekspozycji na działanie tlenu. W komorze zazwyczaj znajduje się argon – gaz obojętny. Niskociśnieniowe lub próżniowe natryskiwanie plazmowe – LPPS () lub VPS (), gdzie strumień wychodzi z palnika do komory niskiego ciśnienia, które wynosi w zakresie 10-30 kPa.
Zobacz też napylanie w polu magnetycznym
Przypisy
Kategoria:Technologia