Viene comunemente utilizzato per la riparazione superficiale e il miglioramento funzionale di apparecchiature meccaniche, in particolare in macchinari per l'industria mineraria, metallurgica, edile, agricola e energetica.

Il legame metallurgico è il fulcro del rivestimento duro

Analisi dei principi:

Il principio fondamentale del rivestimento duro consiste nel fondere il materiale di rivestimento (filo di saldatura, bacchetta di saldatura o polvere metallica) attraverso una fonte di calore (come arco elettrico, plasma, laser, ecc.) e formare un legame metallurgico o un'adesione meccanica parziale con la superficie del substrato metallico per formare uno strato di rinforzo con funzioni specifiche.

Questo strato rinforzato è solitamente più duro e resistente all'usura rispetto al materiale di base originale e può sopportare sollecitazioni elevate, alte temperature o ambienti corrosivi.

Il flusso del processo di rivestimento antiusura:

- Preparazione della superficie: rimuovere olio, ruggine e scaglie di ossido dalla superficie del pezzo.

- Trattamento di preriscaldamento: Alcuni pezzi in acciaio ad alto tenore di carbonio o in acciaio legato necessitano di preriscaldamento per prevenire la formazione di cricche durante la saldatura.

- Selezionare il metodo di rivestimento: i metodi comuni includonoRivestimento duro manuale ad arco, saldatura ad arco sommerso, rivestimento duro al plasma (PTA), rivestimento duro laser, ecc.

- Operazione di rivestimento duro: a seconda dell'area di usura del pezzo, suddividere il rivestimento duro in sezioni e controllare la larghezza della saldatura e lo spessore dello strato di rivestimento duro.

- Trattamento termico post-lavorazione e pulizia: ridurre la concentrazione di stress, rettificare e sagomare per garantire l'integrità dimensionale e strutturale.

Quale attrezzatura è adatta per la riparazione di rivestimenti di riporto?

Il trattamento di rivestimento superficiale non è adatto solo al pre-rinforzo superficiale di nuove apparecchiature, ma è anche ampiamente utilizzato nella riparazione di parti usurate di apparecchiature obsolete. Le apparecchiature idonee alla riparazione con rivestimento superficiale includono principalmente le seguenti tipologie:

•Macchinari per l'industria mineraria e edile

Denti della benna dell'escavatore, bordi della benna, lame raschianti del nastro trasportatore

Teste di martelli per frantumatori, rulli di macinazione, piastre di vagliatura

•Attrezzature per la metallurgia e i materiali da costruzione

Laminatoi, mulini a sfere, rulli di laminazione, stampi per saldatura

Ruote di supporto per forni rotanti, alloggiamenti per cuscinetti, teste di taglio

•Apparecchiature elettriche e caldaie

Ugelli del bruciatore, tubi del surriscaldatore, pale della ventola

Componenti resistenti all'usura negli impianti di desolforazione delle centrali elettriche.

•Macchinari agricoli e per la lavorazione degli alimenti

Aratri, lame per aratri rotanti, utensili di frantumazione, viti di pressatura

Grazie alla riparazione con rivestimento antiusura, la durata di vita di queste apparecchiature può essere prolungata da 2 a 10 volte, evitando efficacemente i fermi di produzione e gli elevati costi derivanti da frequenti sostituzioni.

La differenza tra rivestimento duro e spruzzatura termica

Sebbenerivestimento duroEspruzzatura termicaSebbene entrambe siano tecnologie di modifica della superficie metallica, esistono differenze fondamentali tra di esse in termini di principi di processo, proprietà del rivestimento e scenari di applicazione.

Rivestimento duroIl processo prevede la fusione di materiali metallici mediante una fonte di calore e la formazione di un forte legame metallurgico con il substrato. Lo strato di saldatura è solitamente spesso, raggiungendo diversi millimetri o addirittura decine di millimetri. Lo strato di rinforzo non solo è resistente all'usura, ma può anche sopportare forti carichi d'impatto, risultando quindi più adatto per apparecchiature pesanti che operano in condizioni difficili con forte usura dei componenti.

Spruzzatura termicaIl processo prevede il riscaldamento di materiali metallici o ceramici fino a uno stato semi-fuso e la loro successiva proiezione sulla superficie del pezzo mediante un flusso di gas ad alta velocità, al fine di formare un sottile rivestimento a legame meccanico. Lo strato spruzzato non forma un legame metallurgico con il substrato e la sua resistenza all'usura e la forza di adesione sono generalmente inferiori a quelle della rivestitura dura, ma presenta un minore impatto termico e una minore deformazione, risultando quindi più adatto alla protezione dalla corrosione di componenti di precisione e a parete sottile.

In parole semplici, la rivestitura di rinforzo è adatta per la riparazione di componenti soggetti a forte usura e impatti, mentre la spruzzatura termica è più indicata per applicazioni che richiedono precisione e resistenza alla corrosione, ma con carichi relativamente leggeri.

Confronto tra diversi materiali di rivestimento

I materiali di rivestimento più comuni includono:

•leghe a base di ferro

•leghe a base di nichel

•leghe a base di cobalto

•carburo di tungsteno

leghe a base di ferrosono i materiali di saldatura di riporto più comunemente utilizzati, offrono un'eccellente versatilità e un basso costo, e sono adatti alla maggior parte delle applicazioni resistenti all'usura, come denti di benne, dischi abrasivi, nastri trasportatori e altri componenti.

leghe a base di cobalto(come la serie Stellite) presentano un'eccellente resistenza all'erosione ad alta temperatura e all'usura intermetallica e sono spesso utilizzate per il rivestimento di superfici critiche di valvole, stampi e utensili da taglio. Tuttavia, sono relativamente costose e adatte a componenti di precisione e ad alto valore aggiunto.

leghe a base di nichel Hanno un'eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione e sono spesso utilizzati in apparecchiature chimiche, tubi di caldaie, nell'industria petrolifera e in altri ambienti che richiedono resistenza alla corrosione.

Leghe rinforzate con carburo di tungstenoI materiali come il carburo di tungsteno o il carburo di cromo sono adatti a condizioni di usura estreme, come ad esempio apparecchiature ad alta velocità soggette a impatti, mulini verticali per cemento e componenti per la frantumazione in miniera. Presentano un'elevatissima durezza, ma anche un'elevata fragilità.

Nella scelta dei materiali, è necessario considerare in modo esaustivo fattori quali la temperatura di esercizio, il tipo di carico, il mezzo corrosivo, il metodo di saldatura e il budget di manutenzione, al fine di evitare di scegliere a caso materiali costosi, il che potrebbe portare a una progettazione eccessiva o a inutili sprechi di denaro.

Come scegliere il processo di rivestimento antiusura più adatto?