Process – Powder Flame Spraying (PFS)

การพ่นเคลือบด้วยความร้อนโดยใช้วัสดุเคลือบชนิดผง (Powder Flame Spraying (PFS)

แหล่งพลังงานที่ใช้สำหรับการหลอมเหลวและพ่นออกไปของผงเคลือบในระบบ PFS คือ แก๊สเชื้อเพลิงและออกซิเจน ภายในห้องเผาไหม้ผงเคลือบที่รวมตัวอยู่กับแก๊สจะถูกทำให้ร้อนและเร่งความเร็วขึ้นดังรูปด้านล่าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับค่าความร้อนที่ต้องการต่อตัวปล่อยผงซึ่งการออกแบบปืนพ่นแต่ละชนิดจะแตกต่างกันโดยมีและไม่มีการอัดแก๊สเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความมันคงในการพ่นผงเคลือบ

กลุ่มวัสดุพ่นเคลือบที่สำคัญที่สุดในการพ่นแบบ PFS เรียกว่าโละหะผสม (Self-Fluxing Alloys Base) ซึ่งประกอบด้วย Ni-Cr-B-Si-C (นิเกิน-โครเมียม-โบร่อน-ซิลิกอน-คาร์บอน) โลหะผสมเหล่านี้มีคุณสมบัติอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำและกว้าง (ระหว่างของแข็งกับของเหลว)และหลอมละลายโดยมีความหนืดสูง

อย่างไรก็ตาม การพ่นเคลือบด้วยแบบ PFS จะทำให้เกิดรูพรุนค่อนข้างสูง ในระหว่างการฉีดพ่นสามารถป้องกันได้ โดยกระบวนการให้ความร้อนทำให้หลอมละลาย (Fusion) ส่งผลให้การยึดเกาะของโลหะได้ดีและมีความแข็งแรง การฟิวชั่นสามารถทำได้ในเตาหลอมโดยการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ (inductive heating) หรือโดยการใช้เปลวไฟฉีดพ่นโดยไม่ต้องฉีดผงเคลือบซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในพื้นที่เฉพาะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับส่วนผสมทางเคมีของวัสดุพ่นเคลือบที่มีค่าความแข็งอยู่ระหว่าง 20 HRC and 62 HRC จึงสามารถใช้งานได้

นอกจากนี้ยังมีการเสริมความแข็งแรงด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ (ส่วนผสมระหว่าง W2C และ WC) หรือ WC/Co สามารถประยุกต์เพื่อตอบสนองกับความต้องการในการใช้งานที่เกิดการสึกหรอขั้นรุนแรง เช่น ในอุปกรณ์แยกสารแขวนลอยออกจากของเหลว (decanters) รวมถึงการใช้งานด้านเหมืองแร่ นอกจากความสามารถการป้องกันการสึกหรอแล้วยังสามารถป้องกันการกัดกร่อนได้อีกด้วย สามารถใช้งานได้ดีกับทุกสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตามความร้อนอาจทำให้ชิ้นงานที่เคลือบสามารถเสียรูปทรงได้ ส่งผลให้เกิดการยืดตัวตามมา

นอกจากโลหะแล้วกระบวนการพ่นแบบ PFS ยังสามารถพ่นวัสดุเคลือบชนิดเซรามิคได้ด้วย อย่างไรก็ตามอัตราการยึดเกาะจะลดลง แม้แต่การการเคลือบโดยใช้ Thermoplastic Polymer มีความเป็นไปได้โดยกระบวนการพ่นแบบ PFS เช่นกัน โดยใช้ปืนพ่นพร้อมอุปกรณ์เสริม