Endüstriyel üretim alanında, lokal aşınma sorunlarını gidermek için malzemelerin aşınma direncini arttırmak önemli bir teknik yaklaşım haline gelmiştir. Geleneksel kaplama işlemleri öncelikle parça boyutlarını eski haline getirme ve yüzey performansını güçlendirme gibi ikili bir amaca hizmet eder. Bu teknolojiler, kaplama malzemelerini iş parçası yüzeyine uygulamak için alevler, arklar ve plazma arkları dahil olmak üzere çeşitli ısı kaynakları kullanır.

1. Geleneksel Kaplama Süreçlerinin Temelleri

Kaplama tabakası, iş parçası yüzeyinde kendi ağırlığı altında birikerek mükemmel aşınma ve korozyon direncine sahip işlevsel bir tabaka oluşturur. Şu anda, kaplama işlemlerinin uygulanmasında, tungsten karbür, kaplamaya özgü malzemeleri hazırlamak için önemli bir yardımcı malzeme olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bunlar iki ana türü içerir: tungsten karbür kaplama elektrotları ve tungsten karbür kaynak telleri.

Tungsten karbür kaplama elektrotları temel olarak iki ana teknik yaklaşım kullanılarak üretilmektedir:

• Çekirdek malzemesi olarak düşük karbonlu çelik tel kullanılması ve işlevselliğini artırmak için kaplamaya tungsten karbür parçacıkları eklenmesi.
• Tungsten karbür parçacıklarının düşük karbonlu çelik veya alaşımlı çelik borulara doğrudan doldurulması kompozit elektrotlar oluşturmak için.

2. Kaplama Yöntemleri ve Teknik Özellikler

Tungsten karbür kaplama malzemesi hazırlama yöntemlerine ek olarak, ana akım kaplama işlemleri de üç tipik yöntem içerir: manuel ark kaynağı, oksiasetilen gaz kaynağı ve tungsten inert gaz (TIG) kaynağı.

Bu biriktirme kaynak yöntemleri arasındaki temel fark, kaplama işlemi sırasında tungsten karbür partiküllerinin önceden biriktirilmemesidir. Sonuç olarak, kaynak işlemi yanma ve dekarbürizasyon etkilerinde önemli farklılıklara yol açarak kaplanmış yüzeyin nihai aşınma direnci performansında değişikliklere neden olur.

Manuel ark kaynağı, geleneksel manuel ark kaynağı işlemlerine benzer parametreler kullanır. Örneğin, 4,0 mm çapında bir elektrot ile kaplama akımı tipik olarak 170A civarında kontrol edilir ve ark sıcaklığı yaklaşık 4000°C'ye ulaşabilir.

3. Tungsten Karbür Parçacıklarının Termal Etki Mekanizması

İstenen aşınma iyileştirme etkisini elde etmek için, kaynak işlemi sırasında tungsten karbür parçacıklarının termal davranışını dikkate almak önemlidir:

• İnce tungsten karbür parçacıkları, daha büyük spesifik yüzey alanları nedeniyle kaynak sırasında ciddi yanıklara maruz kalma eğilimindedir.
• Yanma sonrasında, ince parçacıklar tungsten karbür kristallerine ve diğer kompozit yapılara dönüşür.
• Kaba tungsten karbür parçacıkları daha az yanma yaşar, ancak yüzeylerinde bir dekarbürizasyon tabakası oluşacaktır.
• Bu dekarbürizasyon tabakasının oluşumu doğrudan malzemenin aşınma direncinde bir azalmaya yol açar.

4. Süreç Değerlendirmesi ve Mevcut Uygulama Durumu

Yukarıdaki teknik sınırlamalar göz önüne alındığında, geleneksel yöntemler tungsten karbür takviyeli katmanların biriktirilmesinde ideal sonuçlara ulaşamamıştır. Bununla birlikte, kullanım kolaylığı ve yaygın ekipman kullanımı nedeniyle, bu yöntemler hala belirli senaryolarda belirli bir ölçüde uygulanmaktadır.

Greenstone-Tech geleneksel süreçler üzerinde derinlemesine araştırma ve teknik optimizasyon çalışmaları yürütmekte ve yeni nesil lazer kaplama teknolojisi geliştirmektedir. Bu sayede geleneksel yöntemlerin doğasında var olan eksikliklerin üstesinden gelinmesi ve müşterilere daha gelişmiş yüzey iyileştirme çözümleri sunulması amaçlanmaktadır.