لحام القوس البلازمي (PAW)تعتبر كل من تقنية الرش الحراري والرش الكيميائي من التقنيات المستخدمة في تحضير سطح المواد والتي تتشابه في الوظيفة والتطبيق، ولكن لديها اختلافات كبيرة في العملية والمواد والمعدات والنتائج.

فيما يلي أوجه التشابه والاختلاف الرئيسية بين التقنيتين:

أوجه التشابه الرئيسية

1. مجالات التطبيق

- تحسين السطح: يتم استخدام كل منهما لتحسين مقاومة التآكل والحرارة لأسطح المواد ويتم استخدامهما بشكل شائع في صناعة الطيران والسيارات والطاقة والآلات الثقيلة.

- مجموعة المواد: يمكن استخدام كلتا التقنيتين على مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك المعادن والسيراميك والمواد المركبة.

2. الغرض

- إطالة عمر الخدمة: إطالة عمر خدمة الأجزاء عن طريق إضافة طبقة واقية على سطح الركيزة.

- الإصلاح والتجديد: يمكن استخدامه لإصلاح الأجزاء البالية لإعادتها إلى وظيفتها وأدائها الأصليين.

3. تعديل السطح: يمكن استخدام كليهما لتحسين أداء المادة عن طريق تغيير التركيب الكيميائي وبنية السطح.

الاختلافات الرئيسية

1. مبدأ العملية

- لحام قوس البلازما (PAW)

- مصدر الحرارة: باستخدام قوس كهربائي كمصدر للحرارة، يتم توليد درجات حرارة عالية بواسطة قوس البلازما، مما يتسبب في ذوبان مادة الكسوة وترسيبها على المادة الأساسية.

- وضع التشغيل: تكون مادة الكسوة عمومًا على شكل سلك لحام أو مسحوق لحام، والذي يشكل طبقة رابطة معدنية صلبة على سطح المادة الأساسية من خلال الذوبان.

- العملية: يقوم القوس البلازمي بتسخين سطح المادة الأساسية محليًا إلى نقطة الانصهار، ويتفاعل مادة الكسوة معدنيًا مع المادة الأساسية لتشكيل طبقة اندماج صلبة.

- الرش (الرش الحراري)

- مصدر الحرارة: استخدام اللهب أو القوس الكهربائي أو البلازما لتسخين المادة المرشوشة إلى حالة منصهرة أو شبه منصهرة.

- طريقة التشغيل: يتم رش مادة الرش، عادة على شكل مسحوق أو سلك، على سطح الركيزة بواسطة تيار هواء عالي السرعة لتشكيل طبقة مترابطة ميكانيكيًا من المادة المنصهرة.

- العملية: تبرد المادة وتتصلب بسرعة أثناء عملية الرش لتكوين طلاء، ولكن الارتباط بالركيزة يكون ميكانيكيًا في المقام الأول وليس معدنيًا.

2. خصائص المواد والطلاء

- لحام القوس البلازمي (PAW)

- اختيار المواد: مناسبة لسلك اللحام ومسحوق اللحام والمواد الأخرى، وعادة ما تستخدم للمواد المعدنية والسبائك.

- خصائص الطلاء: تشكيل رابطة معدنية، طلاء كثيف وقوي، مع خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل.

- سمك الطلاء: يمكن تشكيل طبقات سميكة تتراوح من بضعة ملليمترات إلى عدة عشرات من المليمترات.

- الرش الحراري** **الرش الحراري

- اختيار المواد: بالنسبة للمساحيق أو الأسلاك، تشمل أنواع المواد المعادن والسيراميك والبلاستيك وما إلى ذلك.

- خصائص الطلاء: يشكل رابطة ميكانيكية، والطلاء أقل كثافة، ولكن يمكن معالجته دون تغيير طبيعة الركيزة.

- سمك الطلاء: يكون الطلاء رقيقًا بشكل عام، وعادةً ما يكون بين بضع عشرات من الميكرونات وبضعة ملليمترات.

3. شروط العملية

- لحام القوس البلازمي (PAW)

- التحكم في درجة الحرارة: يلزم التحكم الدقيق في درجة حرارة القوس، وعادةً ما يكون ذلك في درجات حرارة العمل العالية التي تصل إلى عدة آلاف من درجات الحرارة المئوية.

- المتطلبات البيئية: يتم تنفيذها عادة في بيئة غازية واقية، مثل الأرجون، لمنع أكسدة المواد والتلوث.

- الرش (الرش الحراري)**

- التحكم في درجة الحرارة: يمكن إجراء الرش بدرجات حرارة منخفضة في البيئات الجوية التي تتراوح درجات الحرارة فيها من مئات إلى آلاف الدرجات المئوية.

- المتطلبات البيئية: متطلبات بيئية أقل، يمكن تشغيلها في بيئات مفتوحة مع مرونة أكبر في العملية.

4. المعدات والتكاليف

- لحام القوس البلازمي (PAW)

- تعقيد المعدات: المعدات أكثر تعقيدًا وتتطلب نظام تحكم عالي الدقة ومشغلين محترفين، وتكاليف أعلى للمعدات والصيانة.

- التكلفة: تكاليف استثمار أولية وتشغيلية أعلى، ومناسبة للتطبيقات ذات القيمة المضافة العالية.

- الرش (الرش الحراري)

- تعقيد المعدات: معدات بسيطة نسبيًا، ومرونة في التشغيل، وتكاليف صيانة منخفضة.

- التكلفة: منخفضة نسبيًا، ومناسبة لمعالجة مساحات كبيرة وطلاء أسطح مختلفة من الأسطح.

5. مجالات التطبيق والقيود

- لحام القوس البلازمي (PAW)

- مجالات التطبيق: مناسبة للأجزاء التي تتطلب قوة عالية وصلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل، مثل أجزاء المحرك وشفرات التوربينات وما إلى ذلك. القيود: تستخدم للأجزاء عالية القيمة والحرجة بسبب التعقيد والتكلفة.

- القيود: محدودة بسبب تعقيد وتكلفة المعدات، وتستخدم بشكل أساسي لتقوية أسطح الأجزاء عالية القيمة والحرجة.

- الرش (الرش الحراري)

- التطبيق: مناسب لمعالجة الأسطح الكبيرة، مثل مقاومة الأنابيب للتآكل، وإصلاح أسطح أجزاء الآلات، وما إلى ذلك. القيود: نظرًا لحقيقة أن الطلاء مرتبط ميكانيكيًا، فإنه يستخدم بشكل أساسي لتقوية أسطح الأجزاء عالية القيمة والحرجة.

- القيود: نظرًا لأن الطلاء مرتبط ميكانيكيًا، فإن قوة الطلاء ومقاومة التآكل منخفضة، وهو مناسب للتطبيقات التي لا تتطلب قوة ربط عالية.

خاتمة

تتميز تقنيات لحام ورش طبقة قوس البلازما بمزاياها الخاصة في معالجة الأسطح. فهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة ومتانة عالية، بينما تتميز تقنية الرش بمرونتها وفعاليتها من حيث التكلفة. ويعتمد اختيار التقنية على متطلبات التطبيق المحددة، وميزانية التكلفة، وخصائص الأداء المطلوبة.