MEKAPSAN

Plazma Sprey Kaplama Teknolojisi, çok yüksek plazma sıcaklıkları ile karakterize edilmekte olup özellikle yüksek ergime sıcaklığına sahip seramik esaslı malzemelerin püskürtülmesinde kullanılmaktadır. Ergime noktası yüksek olan; Aluminyumoksit (Al2O3), Kromoksit (Cr2O3) ve Titanyumoksit (TiO2) malzemeler püskürtülmekte olup, bu malzemelerin aşınma ve yüksek sıcaklık özelliklerinden faydalanılmaktadır.
Proses, plazma gazlarının (H2, Ar, He) yüksek voltaj (40 veya 80 kV) altında parçalanması ile suni bir plazma içerisinde tozların ergitilip, hızlı bir şekilde çelik, aluminyum, dökme demir vb. malzeme yüzeylerine püskürtülmesiyle gerçekleşmektedir.

• Termal Bariyer Kaplamalar (Y2O3+ZrO2),
• Tekstil makara ve rulo kaplamaları (Al2O3, Al2O3+TiO2 ve Cr2O3),
• Aşınmaya dayanıklı genel amaçlı merdaneler, matbaa baskı merdaneleri,
• Yapışmaz non-stick kaplamalar ve Biyo medikal HidroksiApatit kaplamaları

yanında genel makine elemanları ve otomotiv sektöründe aşınma ve sürtünme özellikli parçaların kaplanmasında kullanılmaktadır.

Yüksek Hızlı Oksi-Yakıt Sprey (HVOF) yöntemi 1980'li yıllarda geliştirilen termal sprey ailesinin en yeni üyesidir. Bu yöntemde kaplama tabancası içerisine yüksek basınç ve debilerde yanma gazı hidrojen, propan veya kerosen yakıtı beslenir ve oksijen ile yakılır. Yanan gaz karışımı süpersonik hızlara ulaşır ve özellikle karbür esaslı kaplama tozları yanma odasına/aleve beslenir. HVOF, termal enerji girişini minimize ederken, kinetik enerjiyi en yüksek derecelere ulaştırır. Püskürtme gaz hızı 2100 m/s hızı aşarken, ergimiş partikül hızı 400 ile 800 m/s arasında değişen hızlara ulaşabilir. Böylece yüksek bağ mukavemetli, yoğun, porozitesi az kaplamalar elde edilir. Kaplamalar, düşük pürüzlülük ve maksimum aşınma performansı gösterir.

Özellikle çok yüksek aşınma direnci istenen uygulamalarda; Petro-Kimya, Matbaa, Kağıt Endüstrisi, Demir-Çelik yanında uzay ve havacılık amaçlı alanlarda vazgeçilmezdir.

• Demir Çelik hadde silindirleri,
• Bakır ve Çelik tel çekme makaraları,
• Kağıt Endüstrisinde kullanılan silindir/merdanelerin aşınmaya karşı korunmasında,
• Plastik Ekstrüder millerinin kaplanmasında,
• Cam Mastör ve ekipmanlarında,
• Petro-Kimyada kullanılan Küresel vana kaplamalarında,

Tungsten Karbür (WC-Co), Krom Karbür (Cr2C3+Co/Ni/Cr), WC-Co+NiCrBSi ve bunların bileşenlerinin kaplanmasıyla kullanılmaktadır.

Elektrik enerjisi yardımıyla metalik tel malzemelerin ergitilerek iş parçası yüzeyine püskürtülmesiyle esasına dayanan yöntemle, özellikle metalik (bakır, çelik, çinko, aluminyum, babbit) yüzey kaplamalarının üretilmesinde kullanılmaktadır.

Teknolojide; elektriksel olarak zıt yüklenmiş, kaplama malzemesini içeren iki iletken tel kesişme bölgesinde kontrollü bir ark oluşturmak üzere bir araya getirilerek ısıtılır ve hızlı bir ergime meydana gelir. Ergiyik, basınçlı hava yardımıyla pulverize/atomize edilir ve kumlanmış iş parçası yüzeyine püskürtülür.

Ark sprey, çinko, alüminyum veya Zn-Al (85/15) alaşımlarının korozyondan korunma için kullanıldığı en ekonomik kaplama yöntemli olarak tanımlanmaktadır. Paslanmaya karşı geniş yüzey alanların metalik çinko (Zn) ile kaplanması hem hızlı hem de ekonomiktir. Çelik konstrüksiyon yapılar, çatı kafes sistemleri ve sıvı daldırma galvanizleme yapılamayan tüm yüzeylerin kaplanmasında vazgeçilmez yöntemdir.

• Zn paslanmaya karşı, açık atmosferde bulunan direklerin, köprü korkulukları, tüm metallerin korunmasında,
• Deniz ortamında çalışan parçaların (duba, çapa, işaretleme topları vb.)
• Gemi güverte ve yüzeylerinin korunmasında,
• Aşınmış mil ve silindirlerin tamir edilmesinde,
• Deniz içinde bulunan beton, köprü ve tünel kaplamalarında,
• Gemi şaft ve atak alaşımı babbit kaplamalarında,
• Demiryolu araçları, rüzgar gülleri, elektrik pano ve trafoları vb. alanlarda korozyondan ve aşınmadan korumada, başarıyla kullanılmaktadır.

Toz ve metalik Tel esaslı kaplama malzemelerinin bir alev (propan ve asetilen vb.) içerisinde ergitilmesi sonucu üretilen kaplama ve püskürtülmesine alev sprey yöntemi denilmektedir. Bilinen eski termal sprey yöntemi olup düşük ergime noktasına sahip metalik tellerin ve seramik toz malzemelerin kaplanmasında kullanılmaktadır.

Alev tel sprey yöntemiyle; alaşımsız ve alaşımlı (%13, 17Cr), Nikel, Bakır, Aluminyum, Çinko, Pirinç gibi tel formunda üretilebilinen tüm malzemeler kaplanabilir. Ni-Cr (80/20), Ni-Al (95/5), CuSn6, Kanthal ve Molibten gibi süper alaşım malzemelerin kaplanmasına imkan vermektedir.

Alev toz sprey yöntemiyle; ergime noktası düşük metal ve alaşımları yanında seramik esaslı malzemeler; (Cr'lu Çelik, Cr-Ni-Çeliği, NiAlMo, NiCrBSi, Zn, CuSn, AlBz vb.), Seramik (Al2O3/TiO2; Cr2O3, Cr2O3/TiO2, Cr2O3/SiO2/TiO2), Polimer (PA, Nylon) kaplanabilmektedir.

Teknoloji, aşınma, korozyon gibi klasik amaçların dışında dekoratif uygulamalar içinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca polimer esaslı malzemelerin püskürtülmesinde kullanılmaktadır.

Özellikle kendinden akışkan NiCrBSi türevli tozların püskürtülmesi ve yeniden ergitilmesiyle Demir-Çelik endüstrisinde kullanılan duşlu masa rollerinde yoğun bir şekilde kullanılmaktadır.

Soğuk sprey, kaplama tozlarının bir enerji kaynağında ergitilmesinden ziyade kaplanacak tozları yüzeye taşıyacak gazların ısıtılarak hızlandırılması sonucu tozların çok yüksek kinetik enerjiyle yüzeye çarptırılmasıyla oluşturulan plastik deformasyona bağlı olarak yüzeyde biriktirilerek, kaplama eldesini sağlayan yeni bir teknolojidir. Kaplamalar, düşük porozite, yüksek yapışma mukavemeti ile karakterize edilmektedir.

• Sıcaklığa hassas parçaların kaplama ve tamir operasyonlarında,
• Yoğun metalik kaplama ihtiyacında (Te düşük metaller için geçerli),
• Yüksek iletkenlik istenen bakır kaplama uygulamalarında,
• Baskı ve Matbaa silindir kaplamalarında,
• Otomotiv sektöründe, Uçak ve helikopter parçalarının tamir uygulamasında

Titanyum, Tantal, Cu, Zn, Al, Ni, Fe, TiAl8V4, Çelik (SS, 316L) ve İnconel gibi alaşımların kaplanmasında başarıyla kullanılmaktadır.