Placcatura in fiamma

La fiamma di placcatura (la placcatura fiamma) è un metodo di spruzzatura termica che consente di ottenere sulla superficie per tutti i metalli, le proprietà di carburo di tungsteno solido con una velocità di proiezione supersoniche particelle sulla superficie da rivestire. La forza di proiezione è ottenuta da un'esplosione.

Il carburo di tungsteno non è l'unico rivestimento applicabile con questo processo, possono essere utilizzate anche miscele di carburi, ossidi.

Dispositivo utilizzato

È una botte, raffreddata da una circolazione di acqua nella culatta dove vengono iniettati:

il prodotto da spruzzare in polvere, portato da una corrente di azoto;
una miscela detonante ossigeno-acetilene;
una candela viene utilizzata per far esplodere la miscela.

Sincronizzando l'arrivo dell'azoto, quello della miscela detonante e il funzionamento della candela, si spara alla cadenza di 500 colpi al minuto sulla parte posta a 7 cm dalla canna. Ogni colpo di cannone deposita l'equivalente di un piccolo disco con un raggio di 19 mm. Le parti cilindriche possono anche essere rivestite da una combinazione di movimento traslatorio e rotatorio

Preparazione delle parti

Non necessitano quasi di alcuna preparazione meccanica, le superfici devono solo essere sgrassate e pulite. Tuttavia, la sabbiatura leggera è preferita ai processi di sgrassaggio chimico.

Le parti delle parti da non rivestire devono essere protette. L'estrema velocità delle particelle (800 m / s) pone problemi di cache che non esistono nella metallizzazione convenzionale dove un pezzo di lamina costituisce una protezione sufficiente. Nel caso della placcatura a fiamma , una particella che rimbalza sulla maschera avrà una velocità residua sufficiente per aderire a una superficie vicina e aderirvi.

Interesse del processo

Permette di combattere efficacemente la corrosione da contatto;
conferisce alle parti metalliche una durezza superficiale molto interessante;
presenta un netto miglioramento rispetto ai metodi tradizionali, in particolare per quanto riguarda l'adesione e la porosità del rivestimento ottenuto.

L'adesione è solo meccanica, vale a dire che tranne in casi eccezionali non vi è alcun legame chimico o metallurgico tra il deposito e il supporto, ma solo un'adesione meccanica estremamente forte.

Superfici estremamente sottili possono essere rivestite senza deteriorarsi. I sistemi di raffreddamento consentono di evitare che il supporto si surriscaldi eccessivamente, senza particolari accorgimenti la temperatura generalmente non supera i 200 °, con il raffreddamento a CO2 è possibile ottenere che alcune parti non superino i 100 °.

Lavorazione

I rivestimenti possono essere rettificati, si pone una sporgenza da 15/100 a 20 / 100mm grezza per ottenere una finitura da 5/100 a 1/10 mm.
La molatura viene eseguita con mola diamantata (i carburi non possono essere lavorati diversamente) con legante resinoide, che non provoca riscaldamento, perché il problema principale è quello di evitare che il deposito si riscaldi, che provocherebbe alterazioni fisico-chimiche. Particolarmente gravi per il metallo duro e il degrado delle loro qualità.

Prodotti progettati

Carburo di tungsteno legato al cobalto: a seconda della proporzione di cobalto si ottengono diverse qualità di rivestimento. Il cobalto permette il legame delle particelle con proporzioni variabili dal 9 al 15% e determina la flessibilità del rivestimento. Il livello massimo di cobalto fornisce rivestimenti con una durezza Vickers compresa tra 1300 e 1400 a una pressione di 300 grammi. Se il contenuto di cobalto è più alto, il rivestimento sarà più flessibile, resisterà meglio agli urti ripetuti, la sua durezza sarà di circa 1100 °.

Il carburo di tungsteno può essere utilizzato fino a 500 ° senza deteriorarsi, oltre a ciò tende a decomporsi e si utilizza carburo di cromo , che ha ottime caratteristiche sia dal punto di vista dell'attrito che dal punto di vista della resistenza all'usura soprattutto nella 500 a 1000 ° area.

In generale, il carburo di cromo viene miscelato con un legante nichel-cromo.

Ossidi:

allumina ;
ossido di cromo ;
miscela: allumina + ossido di cromo e allumina + ossido di titanio .

Alcune applicazioni

Industria aeronautica: pale, parti di motori a reazione. Il carburo di tungsteno viene utilizzato nelle parti fredde e il carburo di cromo nelle parti calde per combattere l'usura, in particolare sulle parti delle pale dei compressori dove l'usura è causata da micro-spostamenti sotto vibrazioni a frequenze elevate.

Industria automobilistica e altri: banco di piegatura, lavorazione di maschi a macchina, rulli tessili, rulli di stampa, guide.

Fonti

Conferenza sulle nuove tecniche nella metallurgia (CNRS), Giugno 1969.