ในสาขาการผลิตอุตสาหกรรม การเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของวัสดุเพื่อแก้ไขปัญหาการสึกหรอเฉพาะจุดได้กลายเป็นแนวทางทางเทคนิคที่สำคัญ กระบวนการเคลือบผิวแบบดั้งเดิมมีวัตถุประสงค์หลักสองประการ คือ การฟื้นฟูขนาดของชิ้นส่วนและการเสริมสมรรถนะของพื้นผิว เทคโนโลยีเหล่านี้ใช้แหล่งความร้อนหลากหลายรูปแบบ รวมถึงเปลวไฟ, อาร์ก, และพลาสมาอาร์ก เพื่อนำวัสดุเคลือบไปติดบนพื้นผิวของชิ้นงาน.

1. พื้นฐานของกระบวนการกรุผนังแบบดั้งเดิม

ชั้นเคลือบจะสะสมบนพื้นผิวชิ้นงานภายใต้แรงถ่วงของตัวมันเอง ก่อตัวเป็นชั้นที่มีคุณสมบัติการใช้งานสูง มีความต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม ปัจจุบัน ในการดำเนินการกระบวนการเคลือบ มักใช้ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นวัสดุช่วยสำคัญในการเตรียมวัสดุเฉพาะสำหรับการเคลือบ ซึ่งแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ขั้วไฟฟ้าทังสเตนคาร์ไบด์สำหรับการเคลือบ และลวดเชื่อมทังสเตนคาร์ไบด์.

อิเล็กโทรดเคลือบทังสเตนคาร์ไบด์ผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคหลักสองวิธี:

• การใช้ลวดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเป็นวัสดุแกนหลัก และเพิ่มอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์ลงในสารเคลือบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน.
• การเติมอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์โดยตรงเข้าไปในท่อเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำหรือท่อเหล็กกล้าผสม เพื่อสร้างอิเล็กโทรดผสม.

2. วิธีการติดตั้งวัสดุปิดผิวและคุณสมบัติทางเทคนิค

นอกเหนือจากวิธีการเตรียมวัสดุเคลือบทังสเตนคาร์ไบด์แล้ว กระบวนการเคลือบหลักยังรวมถึงวิธีการทั่วไปอีกสามวิธี ได้แก่ การเชื่อมอาร์กด้วยมือ การเชื่อมแก๊สออกซิเจน-อะเซทิลีน และการเชื่อมด้วยแก๊สเฉื่อยทังสเตน (TIG).

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิธีการเชื่อมด้วยวิธีสะสมเหล่านี้คือ อนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์ไม่ได้ถูกสะสมไว้ล่วงหน้าในระหว่างกระบวนการเคลือบผิว ส่งผลให้กระบวนการเชื่อมมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในผลกระทบของการเผาไหม้และการสูญเสียคาร์บอน ซึ่งทำให้เกิดความแปรปรวนในประสิทธิภาพการทนต่อการสึกหรอของพื้นผิวที่เคลือบในขั้นสุดท้าย.

การเชื่อมอาร์กด้วยมือใช้พารามิเตอร์ที่คล้ายกับกระบวนการเชื่อมอาร์กด้วยมือแบบทั่วไป ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้แท่งเชื่อมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.0 มิลลิเมตร กระแสเชื่อมสำหรับการทับซ้อนจะควบคุมอยู่ที่ประมาณ 170 แอมแปร์ และอุณหภูมิอาร์กสามารถสูงถึงประมาณ 4,000°C.

3. กลไกผลกระทบทางความร้อนของอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์

เพื่อให้ได้ผลการปรับปรุงการสึกหรอที่ต้องการ จำเป็นต้องพิจารณาพฤติกรรมทางความร้อนของอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์ในระหว่างกระบวนการเชื่อม:

• ผงทังสเตนคาร์ไบด์ละเอียด, เนื่องจากมีพื้นที่ผิวจำเพาะที่มากกว่า จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการเผาไหม้รุนแรงระหว่างการเชื่อม.
• หลังจากการเผาไหม้ อนุภาคขนาดเล็กจะกลับกลายเป็นผลึกทังสเตนคาร์ไบด์และโครงสร้างผสมอื่นๆ.
• อนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์หยาบ ประสบการณ์การเผาไหม้ที่น้อยลง แต่ชั้นการสูญเสียคาร์บอนจะเกิดขึ้นบนผิวหน้าของมัน.
• การก่อตัวของชั้นการลดคาร์บอนนีนี้ส่งผลโดยตรงต่อการลดความต้านทานการสึกหรอของวัสดุ.

4. การประเมินกระบวนการและสถานะการใช้งานปัจจุบัน

จากข้อจำกัดทางเทคนิคข้างต้น วิธีการแบบดั้งเดิมยังไม่สามารถบรรลุผลลัพธ์ที่เหมาะสมในการสะสมชั้นเสริมแรงด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวิธีการเหล่านี้มีความง่ายในการปฏิบัติงานและใช้อุปกรณ์ที่แพร่หลาย จึงยังคงถูกนำมาใช้ในบางสถานการณ์ในระดับหนึ่ง.

กรีนสโตน-เทค กำลังดำเนินการวิจัยเชิงลึกและการปรับปรุงทางเทคนิคในกระบวนการแบบดั้งเดิม และกำลังพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบผิวด้วยเลเซอร์รุ่นใหม่ ซึ่งมุ่งหวังที่จะเอาชนะข้อบกพร่องที่มีอยู่ในวิธีการแบบดั้งเดิม และมอบโซลูชันการปรับปรุงผิวที่ล้ำหน้าให้แก่ลูกค้า.