Teollisuuden valmistuksen alalla materiaalien kulutuskestävyyden parantaminen paikallisten kulumisongelmien ratkaisemiseksi on tullut tärkeäksi tekniseksi lähestymistavaksi. Perinteiset pinnoitusprosessit palvelevat ensisijaisesti kahta tarkoitusta: osan mittojen palauttamista ja pinnan suorituskyvyn parantamista. Nämä teknologiat käyttävät erilaisia ​​lämmönlähteitä, kuten liekkejä, valokaaria ja plasmakaaria, pinnoitusmateriaalien levittämiseen työkappaleen pinnalle.

1. Perinteisten verhousprosessien perusteet

Verhouskerros kerääntyy työkappaleen pinnalle oman painonsa vaikutuksesta muodostaen toiminnallisen kerroksen, jolla on erinomainen kulutus- ja korroosionkestävyys. Tällä hetkellä verhousprosessien toteutuksessa volframikarbidia käytetään yleisesti keskeisenä apumateriaalina verhouskohtaisten materiaalien valmistuksessa. Näitä on kaksi päätyyppiä: volframikarbidiverhouselektrodit ja volframikarbidihitsauslangat.

Volframikarbidipäällysteelektrodit valmistetaan pääasiassa kahdella pääasiallisella teknisellä lähestymistavalla:

• Vähähiilisen teräslangan käyttö ydinmateriaalina ja lisäämällä pinnoitteeseen volframikarbidihiukkasia sen toimivuuden parantamiseksi.
• Volframikarbidihiukkasten suora täyttö vähähiiliseen teräs- tai seosteräsputkiin komposiittielektrodien muodostamiseksi.

2. Verhousmenetelmät ja tekniset ominaisuudet

Volframikarbidiverhousmateriaalin valmistusmenetelmien lisäksi yleisiin verhousprosesseihin kuuluu kolme tyypillistä menetelmää: manuaalinen kaarihitsaus, oksiasetyleenikaasuhitsaus ja volframi-inerttikaasuhitsaus (TIG).

Näiden kasautushitsausmenetelmien olennainen ero on se, että volframikarbidihiukkasia ei esikerrosteta pinnoitusprosessin aikana. Tämän seurauksena hitsausprosessi johtaa merkittäviin eroihin palamis- ja hiilenpoistovaikutuksissa, mikä aiheuttaa vaihteluita pinnoitetun pinnan lopullisessa kulutuskestävyydessä.

Manuaalisessa kaarihitsauksessa käytetään samanlaisia ​​parametreja kuin perinteisissä manuaalisissa kaarihitsausprosesseissa. Esimerkiksi 4.0 mm:n halkaisijan omaavalla elektrodilla suojakuoren virta säädetään tyypillisesti noin 170 A:iin ja valokaaren lämpötila voi nousta noin 4000 °C:een.

3. Volframikarbidihiukkasten lämpövaikutusmekanismi

Halutun kulumistehosteen saavuttamiseksi on tärkeää ottaa huomioon volframikarbidihiukkasten terminen käyttäytyminen hitsausprosessin aikana:

• Hienot volframikarbidihiukkasetsuuremman ominaispinta-alansa vuoksi niillä on taipumus palamaan voimakkaasti hitsauksen aikana.
• Palamisen jälkeen hienot hiukkaset regeneroituvat volframikarbidikiteiksi ja muiksi komposiittirakenteiksi.
• Karkeat volframikarbidihiukkaset palavat vähemmän, mutta niiden pinnalle muodostuu hiilenpoistokerros.
• Tämän hiilenpoistokerroksen muodostuminen johtaa suoraan materiaalin kulutuskestävyyden heikkenemiseen.

4. Prosessin arviointi ja hakemuksen nykytila

Edellä mainittujen teknisten rajoitusten vuoksi perinteiset menetelmät eivät ole saavuttaneet ihanteellisia tuloksia volframikarbidilla vahvistettujen kerrosten laskeutuksessa. Helppokäyttöisyytensä ja laajan laitteistonsa ansiosta näitä menetelmiä käytetään kuitenkin edelleen tietyissä tilanteissa jossain määrin.

Greenstone-Tech tekee perusteellista tutkimusta ja teknistä optimointia perinteisillä prosesseilla ja kehittää uuden sukupolven laserpinnoitusteknologiaa. Tavoitteena on korjata perinteisten menetelmien luontaiset puutteet ja tarjota asiakkaille edistyneempiä pinnanparannusratkaisuja.