Vlamspuiten: technieken en toepassingen


Thermisch spuiten is een techniek waarbij een metaal, een metaallegering of metaalverbinding in draad- of poedervorm door middel van een thermisch spuitpistool wordt gesmolten en verstoven op een oppervlak ter verkrijging van een deklaag met verbeterde eigenschappen voor de functie van het werkstuk. Thermisch spuiten is, met slechts één uitzondering, een koud proces. Dat wil zeggen dat ongeacht de warmtebron van het pistool waarin het metaal gesmolten en verstoven wordt, het werkstuk slechts een geringe temperatuurverhoging krijgt door de warmte-overdracht van de gesmolten druppels bij het neerkomen. Bij de gebruikelijke spuittemperatuur van 50 tot 200 °C kan geen vervorming, structuurverandering of opmenging plaatsvinden. De structuur van een koud gespoten laag is lamellair, enigszins gelijkend op een gietijzerstructuur. Van sommige gespoten metaallagen zijn microporiën en oxide-insluitingen mede de oorzaak van een laag wrijvingscoëfficiënt en een hoge hardheid. Ook nemen microporeuze spuitlagen zeer goed een smeermiddel op en voorkomen daardoor slijtage door metaal op metaalcontact.

Koud gespoten lagen hebben een hogere drukvastheid en een lagere trekvastheid dan het uitgangsmateriaal en zij kunnen daardoor geen stoot- of zware lijnbelasting verdragen. Door hun typische structuur zijn zij echter zeer bestendig tegen verschillende vormen van slijtage, zoals veroorzaakt door wrijving, drukbelasting respectievelijk fretting, abrasieve- en erosieve omstandigheden, corrosie en cavitatie. De thermische spuittechniek heeft één groep van materialen die bekend staat onder de naam zelfvloeiende legeringen of hardmetalen, die na het opspuiten een warmtebehandeling krijgen op 1050 -1150 °C. De structuur van deze warm gespoten ‘hardfacing materialen’, die vergelijkbaar zijn met Stellieten of opgelaste hardmetalen, is homogeen en de mechanische sterkte is daardoor beduidend hoger. Warm gespoten lagen hebben als basismateriaal Nikkel, Chroom of Kobalt, eventueel met toevoegingen van Wolframcarbide en kunnen geleverd worden in de hardheid van Rc 30 tot en met Rc 75. Dergelijke ingesmolten lagen hebben een zeer grote weerstand tegen chemische corrosie, slijtage, hitte-oxidatie en stotende of zware mechanische belasting.