Process – Plasma Spraying

การพ่นเคลือบด้วยเปลวพลาสมา (Plasma Spraying)

แบ่งออกเป็น 5 กระบวนหลักๆการต่างๆ ดังนี้

1. การพ่นเคลือบด้วยเปลวพลาสมาในบรรยากาศปกติ (Atmospheric [DC] Plasma Spraying (APS))

ในการพ่นเคลือบด้วยพลาสมาโดยใช้ไฟฟ้ากระแสตรงนั้น การอาร์คด้วยกระแสสูงจะถูกใช้ทำให้เกิดความร้อนแล้วพ่นออกไปแบบเจ็ท การอาร์คถูกสร้างขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงและถูกควบคุมจากแหล่งจ่ายกระแสตรง (DC Electrical Power Supply) โดยที่มีแก๊สเฉื่อยไหลผ่านระหว่างขั้วไฟฟ้าที่เกิดการอาร์คซึ่งจะถูกทำให้ร้อนขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงมีการจึงมีการใช้แก๊สอะตอมเดี่ยวเช่น อาร์กอน หรือ ฮีเลียม

ในระหว่างการรวมตัวของไอออนและอิเล็กตรอน การก่อตัวของโมเลกุลใหม่จะปล่อยพลังงานออกมาและส่งผลให้เกิดอุณหภูมิของแก๊สพลาสมาเจ็ทสูงถึง 10,000 เควิน (K) ในแกนกลางของปากกระบอกปืนเนื่องจากแก๊สพลาสมาในกระบอกปืนมีความเร็วเพิ่มขึ้นมากส่งผลให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมากด้วย

ในปัจจุบัน ปืนพ่นเคลือบด้วยเปลวพลาสมาในบรรยากาศปกติส่วนใหญ่ จะมีขั้วแคโทด (ขั้วบวก) และแอโนด (ขั้วลบ) ที่มีรูปทรงสมมาตรตามแนวแกนซึ่งทำหน้าที่เป็นหัวพ่นดังรูปด้านบน ขั้วไฟฟ้าทั้งสองประกอบด้วยทังสเตนรวมกับทอเรียม (Thoria)  เพื่อให้คุณสมบัติในการปล่อยอิเล็กตรอนที่ดีขึ้น ดังนั้นขั้วทั้งสองจะถูกระบายความร้อนอย่างเต็มที่เพื่อป้องกันการถูกทำลายด้วยความร้อน แก๊สพลาสมาประกอบด้วยแก๊สอาร์กอน, ฮีเลียม ไฮโดรเจนและไนโตรเจน ผงวัสดุเคลือบจะถูกป้อนลงในกระบอกพลาสมาความร้อนที่อยู่ภายในหัวพ่นหรือถูกป้อนโดยตรงหลังออกจากปืนพ่น

การถ่ายเทความร้อนไปยังขั้ว แคโทด (ขั้วบวก) จะน้อยกว่าขั้วแอโนด (ขั้วลบ) ความร้อนที่ร้อนเกินไปในขั้วแอโนด (ขั้วลบ) เป็นสิ่งเดียวที่ต้องหลีกเลี่ยงเพราะว่าจะทำให้จุดอาร์คเคลื่อนที่ สำหรับรูปทรงหัวพ่นด้านในแบบเดิมนั้นคือรูปทรงกระบอกและมีการเคลื่อนที่ตามแนวแกนและเส้นรอบวงในแนวอาร์ค อย่างไรก็ตามการเคลื่อนที่ตามแนวแกนทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของแนวอาร์คและแรงดันไฟฟ้า หัวพ่นที่พัฒนาขึ้นใหม่มีรูปทรงโค้งมนช่วยในการจัดตำแหน่งของแนวอาร์คโดยไม่เกิดความร้อนที่ร้อนเกินไปเพราะว่าการเคลื่อนที่ในส่วนโค้งช่วยรักษาระดับเอาไว้