ריתוך קשת פלזמה (PAW)ריסוס תרמי הן שתיהן טכנולוגיות המשמשות להכנת פני שטח של חומרים, אשר חולקות דמיון בתפקוד וביישום, אך יש להן הבדלים משמעותיים בתהליך, בחומרים, בציוד ובתוצאות.

להלן קווי הדמיון וההבדלים העיקריים בין שתי הטכנולוגיות:

קווי דמיון עיקריים

1. תחומי יישום

– שיפור פני השטח: שניהם משמשים לשיפור עמידות בפני שחיקה, קורוזיה וחום של משטחי חומרים ונמצאים בשימוש נפוץ בתחומי התעופה והחלל, ייצור הרכב, האנרגיה והמכונות הכבדות.

– מגוון חומרים: ניתן להשתמש בשתי הטכנולוגיות על מגוון חומרים, כולל מתכות, קרמיקה וחומרים מרוכבים.

2. מטרה

– הארכת חיי השירות: הארכת חיי השירות של חלקים על ידי הוספת שכבת מגן על פני השטח של המצע.

– תיקון ושיפוץ: ניתן להשתמש בו לתיקון חלקים שחוקים כדי להחזיר אותם לתפקודם ולביצועיהם המקוריים.

3. שינוי פני השטח: ניתן להשתמש בשניהם כדי לשפר את ביצועי החומר על ידי שינוי ההרכב הכימי והמבנה של פני השטח.

הבדלים עיקריים

1. עקרון התהליך

- ריתוך שכבת-על בקשת פלזמה (PAW)

– מקור חום: באמצעות קשת חשמלית כמקור חום, נוצרות טמפרטורות גבוהות על ידי קשת הפלזמה, מה שגורם לחומר החיפוי להינמס ולהצטבר על חומר הבסיס.

– מצב פעולה: חומר החיפוי הוא בדרך כלל בצורת חוט ריתוך או אבקת ריתוך, אשר יוצרים שכבת קשירה מתכתית מוצקה על פני חומר הבסיס באמצעות התכה.

– תהליך: קשת הפלזמה מחממת באופן מקומי את פני השטח של חומר הבסיס עד לנקודת ההיתוך, וחומר החיפוי מגיב באופן מטלורגי עם חומר הבסיס ליצירת שכבת היתוך מוצקה.

- ריסוס (ריסוס תרמי)

– מקור חום: שימוש בלהבה, קשת חשמלית או פלזמה לחימום החומר המרוסס למצב מותך או מותך למחצה.

– אופן פעולה: חומר הריסוס, בדרך כלל בצורת אבקה או חוט, מרוסס על פני המצע באמצעות זרם אוויר במהירות גבוהה ליצירת שכבה מחוברת מכנית של חומר מותך.

– תהליך: החומר מתקרר ומתמצק במהירות במהלך תהליך הריסוס ליצירת ציפוי, אך הקשר עם המצע הוא בעיקרו מכני ולא מתכותי.

2. תכונות החומר והציפוי

ריתוך קשת פלזמה (PAW)

בחירת חומרים: מתאים לחוטי ריתוך, אבקת ריתוך וחומרים אחרים, משמש בדרך כלל לחומרי מתכת וסגסוגות.

– מאפייני ציפוי: יוצר קשר מטלורגי, ציפוי צפוף וחזק, עם תכונות מכניות ועמידות בפני שחיקה מצוינים.

– עובי ציפוי: ניתן ליצור ציפויים עבים, בגודל של בין מילימטרים בודדים לכמה עשרות מילימטרים.

- ריסוס תרמי** **ריסוס תרמי

– בחירת חומרים: עבור אבקות או חוטים, סוגי החומרים כוללים מתכות, קרמיקה, פלסטיק וכו'.

– מאפייני ציפוי: יוצר קשר מכני, הציפוי פחות צפוף, אך ניתן לטפל בו מבלי לשנות את אופי המצע.

– עובי ציפוי: הציפוי הוא בדרך כלל דק, בדרך כלל בין כמה עשרות מיקרונים לכמה מילימטרים.

3. תנאי תהליך

ריתוך קשת פלזמה (PAW)

– בקרת טמפרטורה: נדרשת שליטה מדויקת בטמפרטורת קשת החימום, בדרך כלל בטמפרטורות עבודה גבוהות של עד כמה אלפי מעלות צלזיוס.

– דרישות סביבתיות: מתבצעות בדרך כלל בסביבת גז מגן, כגון ארגון, כדי למנוע חמצון וזיהום החומר.

- ריסוס (ריסוס תרמי)**

– בקרת טמפרטורה: ריסוס בטמפרטורות נמוכות יותר יכול להתבצע בסביבות אטמוספריות עם טמפרטורות הנעות בין מאות לאלפי מעלות צלזיוס.

– דרישות סביבתיות: דרישות סביבתיות נמוכות יותר, ניתן להפעיל בסביבות פתוחות עם גמישות רבה יותר בתהליך.

4. ציוד ועלויות

ריתוך קשת פלזמה (PAW)

– מורכבות הציוד: הציוד מורכב יותר, דורש מערכת בקרה מדויקת ומפעילים מקצועיים, עלויות ציוד ותחזוקה גבוהות יותר.

– עלות: עלויות השקעה ותפעול ראשוניות גבוהות יותר, מתאים ליישומים בעלי ערך מוסף גבוה.

- ריסוס (ריסוס תרמי)

– מורכבות הציוד: ציוד פשוט יחסית, תפעול גמיש, עלויות תחזוקה נמוכות.

– עלות: נמוכה יחסית, מתאימה לטיפול בשטח גדול וציפוי פני השטח של מצעים שונים.

5. תחומי יישום ומגבלות

ריתוך קשת פלזמה (PAW)

– תחומי יישום: מתאים לחלקים הדורשים חוזק גבוה, קשיות גבוהה ועמידות גבוהה בפני שחיקה, כגון חלקי מנוע, להבי טורבינה וכו'. מגבלות: משמש לחלקים יקרי ערך וקריטיים עקב מורכבות ועלות.

– מגבלות: מוגבל על ידי מורכבות ועלות הציוד, משמש בעיקר לחיזוק פני השטח של חלקים יקרי ערך וקריטיים.

- ריסוס (ריסוס תרמי)

– יישום: מתאים לטיפול במשטחים גדולים, כגון מניעת קורוזיה בצנרת, תיקון משטחים של חלקי מכונה וכו'. מגבלות: בשל העובדה שהציפוי מודבק מכנית, הוא משמש בעיקר לחיזוק פני השטח של חלקים יקרי ערך וקריטיים.

– מגבלות: מכיוון שהציפוי מודבק מכנית, חוזק הציפוי ועמידותו בפני שחיקה נמוכים, והוא מתאים ליישומים שאינם דורשים חוזק הדבקה גבוה.

מַסְקָנָה

לטכנולוגיות ריתוך וריסוס בקשת פלזמה יתרונות משלהן בטיפול פני השטח. ריתוך בקשת פלזמה מתאים ליישומים הדורשים חוזק ועמידות גבוהים, בעוד שריסוס מצטיין מבחינת גמישות וחסכון. בחירת הטכנולוגיה תלויה בדרישות היישום הספציפיות, תקציב העלות ומאפייני הביצועים הרצויים.