플라즈마 아크 용접(PAW)열분무와 열분사는 모두 재료 표면 준비에 사용되는 기술로 기능과 응용 분야에서 유사점을 공유하지만 공정, 재료, 장비 및 결과 면에서 상당한 차이가 있습니다.

두 기술 간의 주요 유사점과 차이점은 다음과 같습니다.

주요 유사점

1. 적용 분야

– 표면 강화: 둘 다 재료 표면의 마모, 부식 및 내열성을 개선하는 데 사용되며 항공우주, 자동차 제조, 에너지 및 중장비에 일반적으로 사용됩니다.

– 재료 범위: 두 기술 모두 금속, 세라믹, 복합재료를 포함한 다양한 재료에 사용할 수 있습니다.

2. 목적

– 수명 연장: 기판 표면에 보호층을 추가하여 부품의 수명을 연장합니다.

– 수리 및 재생: 마모된 부품을 수리하여 원래 기능과 성능을 복원하는 데 사용할 수 있습니다.

3. 표면 개질: 두 방법 모두 표면의 화학적 구성과 구조를 변경하여 재료의 성능을 개선하는 데 사용할 수 있습니다.

주요 차이점

1. 프로세스 원리

- 플라즈마 아크 오버레이 용접(PAW)

– 열원: 전기 아크를 열원으로 사용하면 플라스마 아크에 의해 고온이 발생하고, 이로 인해 클래딩 재료가 녹아 기본 재료 위에 증착됩니다.

– 작동 모드: 클래딩 재료는 일반적으로 용접 와이어 또는 용접 분말 형태이며, 용융을 통해 기본 재료 표면에 단단한 금속 결합 층을 형성합니다.

– 공정: 플라즈마 아크는 기본 재료의 표면을 녹는점까지 국부적으로 가열하고, 클래딩 재료는 기본 재료와 야금적으로 반응하여 고체 융합층을 형성합니다.

- 분무(열 분무)

– 열원: 화염, 전기 아크 또는 플라즈마를 사용하여 분사된 재료를 용융 또는 반용융 상태로 가열합니다.

– 작동 방식: 일반적으로 분말이나 와이어 형태의 분무 재료를 고속 공기 흐름으로 기질 표면에 분무하여 용융 재료의 기계적으로 결합된 층을 형성합니다.

– 공정: 분무 공정 동안 재료는 빠르게 냉각되고 응고되어 코팅을 형성하지만 기질과의 결합은 주로 금속학적이라기보다는 기계적입니다.

2. 소재 및 코팅 특성

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 소재선정 : 용접와이어, 용접분말 등 다양한 소재에 적합하며, 일반적으로 금속소재 및 합금에 사용됨.

– 코팅 특성: 금속 결합을 형성하고, 밀도가 높고 강한 코팅을 형성하며, 기계적 성질과 내마모성이 우수합니다.

– 코팅 두께: 몇 밀리미터에서 수십 밀리미터까지 두꺼운 코팅을 형성할 수 있습니다.

- 열분사** **열분사

– 재료 선택: 분말이나 와이어의 경우 재료 유형에는 금속, 세라믹, 플라스틱 등이 있습니다.

– 코팅 특성: 기계적 결합을 형성하고, 코팅 밀도는 낮지만 기질의 특성을 변화시키지 않고 처리할 수 있습니다.

– 코팅 두께: 코팅은 일반적으로 얇으며, 보통 수십 마이크론에서 수 밀리미터 사이입니다.

3. 공정 조건

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 온도 제어: 일반적으로 최대 수천 도 섭씨에 달하는 높은 작업 온도에서 아크 온도를 정밀하게 제어해야 합니다.

– 환경 요구 사항: 일반적으로 재료 산화 및 오염을 방지하기 위해 아르곤과 같은 보호 가스 환경에서 수행됩니다.

- 분무(열분사)**

– 온도 제어: 온도가 수백에서 수천 도에 이르는 대기 환경에서 더 낮은 온도에서 분무를 수행할 수 있습니다.

– 환경 요구 사항: 환경 요구 사항이 낮고, 더 큰 프로세스 유연성을 갖춘 개방형 환경에서 작동할 수 있습니다.

4. 장비 및 비용

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 장비의 복잡성: 장비가 더 복잡하고, 고정밀 제어 시스템과 전문 작업자가 필요하며, 장비와 유지 관리 비용이 더 높습니다.

– 비용: 초기 투자 비용과 운영 비용이 높으므로 부가가치가 높은 애플리케이션에 적합합니다.

- 분무(열분사)

– 장비 복잡성: 장비가 비교적 간단하고, 운영이 유연하며, 유지관리 비용이 낮습니다.

– 비용: 비교적 저렴하고, 대면적 처리 및 다양한 기질의 표면 코팅에 적합합니다.

5. 적용 분야 및 제한 사항

- 플라즈마 아크 용접(PAW)

– 적용 분야: 엔진 부품, 터빈 블레이드 등 고강도, 고경도, 고내마모성이 요구되는 부품에 적합합니다. 제한 사항: 복잡성과 비용으로 인해 가치가 높고 중요한 부품에 사용됩니다.

– 제한 사항: 장비의 복잡성과 비용으로 인해 제한되며, 주로 고부가가치 및 중요 부품의 표면 강화에 사용됩니다.

- 분무(열분사)

– 용도: 파이프 부식 방지, 기계 부품 표면 수리 등 대규모 표면 처리에 적합합니다. 제한 사항: 코팅이 기계적으로 결합되기 때문에 주로 고부가가치 및 중요 부품의 표면 강화에 사용됩니다.

– 제한 사항: 코팅이 기계적으로 결합되므로 코팅 강도와 내마모성이 낮으며 높은 결합 강도가 필요하지 않은 용도에 적합합니다.

결론

플라즈마 아크 오버레이 용접 및 분사 기술은 표면 처리에 있어 고유한 장점을 가지고 있습니다. 플라즈마 아크 오버레이는 높은 강도와 ​​내구성이 요구되는 용도에 적합하며, 분사 기술은 유연성과 비용 효율성 측면에서 탁월합니다. 기술 선택은 특정 용도 요건, 비용 예산 및 원하는 성능 특성에 따라 달라집니다.