Ứng
dụng công nghệ phun phủ nhiệt đã được sử dụng cách nay gần 20 năm
(1995). Nhưng để hiểu và tiếp cận ứng dụng này, nhiều doanh nghiệp chưa
mạnh dạn thực hiện. Vậy công nghệ phun phủ nhiệt và ứng dụng của nó là
gì?
Phun
phủ nhiệt (thermal spraying) là công nghệ đưa các vật liệu rắn (dạng
bột, dạng thanh, dạng dây hay dạng lõi thuốc) vào dòng vật chất có năng
lượng cao (dòng khí cháy hoặc dòng plasma) để làm chảy một phần hay toàn
bộ vật liệu. Vật liệu này sau đó được phân tán thành các hạt dưới dạng
sương mù, tăng tốc và đẩy đến bề mặt chi tiết cần phủ đã được chuẩn bị
trước. Với đặc điểm hình thành như vậy, lớp phủ sẽ có cấu trúc dạng lớp,
trong đó, các phần tử vật liệu bị biến dạng và xếp chồng lên nhau.
(Vật liệu phun phủ nhiệt dạng dây)
Công
nghệ phun phủ nhiệt có các ưu điểm là tiết kiệm nguyên vật liệu quý,
tạo các lớp vật liệu phủ có độ dày theo ý muốn, thích hợp cho việc chế
tạo mới cũng như phục hồi chi tiết cũ. Ngoài ra, công nghệ này cũng có
thể được ứng dụng để xử lý tại chỗ, cục bộ đối với các kết cấu lớn hoặc
các chi tiết phức tạp. Trong phun phủ nhiệt, nhiệt độ bề mặt chi tiết
khi phủ có thể giữ ở mức trên dưới 100oC nên ta có thể phủ
các loại vật liệu khác lên bề mặt các vật liệu dễ cháy như gỗ, vải,
giấy, polymer,… Công nghệ này đặc biệt thích hợp cho việc xử lý các chi
tiết dễ bị biến dạng do nhiệt.
(Vật liệu phun phủ nhiệt dạng bột)
Ứng
dụng về phun phủ nhiệt được bắt đầu thực hiện từ năm 1995, tập trung
vào 3 hướng chính về các lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường
khí quyển, môi trường nước; các lớp phủ chức năng và các lớp phủ chịu
mài mòn.
Lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường khí quyển, môi trường nước
Vật
liệu phủ bảo vệ được chia làm hai nhóm, nhóm các lớp phủ có tác dụng
như vật liệu anốt hy sinh tan dần để bảo vệ nền thép (Zn, Al, Mg và các
hợp kim của chúng) và nhóm các lớp phủ có tác dụng như lớp màng barrier
ngăn cản sự thâm nhập của các tác nhân ăn mòn tới bề mặt thép (thép
không gỉ, hợp kim Ti, Mo, Pb, Sn…). Trong nhiều trường hợp, các lớp phun
phủ nhiệt (kim loại hoặc gốm), sử dụng độc lập hoặc kết hợp với lớp phủ
sơn, đã được chú ý nghiên cứu ứng dụng do có giá thành thấp và khả năng
bảo vệ đa dạng. Tiêu biểu ở đây là một số công trình nghiên cứu - ứng
dụng - chuyển giao có thể kể đến như: hệ các lớp phủ “kẽm - sơn” bảo vệ
chống ăn mòn trong nước biển với độ bền hơn 6 năm đối với cửa van thủy
lợi Trà Linh II - Thái Bình, hệ các lớp phủ “thiếc - sơn” bảo vệ chống
ăn mòn các cửa van thủy lợi vận hành trong vùng nước chua mặn tại vùng
đồng bằng sông Cửu Long, lớp phủ kẽm bảo vệ chống ăn mòn khí quyển với
độ bền 5 năm đối với các hiện vật trưng bày ngoài trời tại Bảo tàng Lịch
sử Quân sự Việt Nam,
Lớp phủ chức năng
Nhu
cầu về vật liệu trong thực tế rất đa dạng với các đặc tính như chịu
nhiệt, bền hóa chất, bền mài mòn, dẫn điện, khả năng chống nhiễu điện
từ, trang trí,… Trong nhiều trường hợp, vật liệu phải làm việc dưới tác
động đồng thời của nhiều yếu tố như môi trường hóa chất kết hợp với các
tác nhân cơ học gây mòn, ăn mòn nhiệt độ cao. Thông thường, tương tác
giữa môi trường và vật liệu chủ yếu xảy ra ở lớp bề mặt, do đó giải pháp
đưa ra để xử lý các chi tiết máy chưa thể sản xuất trong nước là tạo
các lớp phủ chức năng lên bề mặt các vật liệu nền là gang, thép thông
dụng. Một số vật liệu phủ chức năng thường dùng là các loại hợp kim
NiCr, NiAl, FeCrB, thép không gỉ SUS 316L, Cu và hợp kim Cu. Công nghệ
này đã được đưa vào ứng dụng thành công tại nhiều doanh nghiệp như Công
ty dầu khí Đại Hùng - Tổng công ty thăm dò khai thác dầu khí, Công ty
Honda Việt Nam, Công ty CP tôn mạ màu Việt Pháp, Nhà máy luyện đồng Lào
Cai,…
Lớp phủ chịu mài mòn
Đây
là một dạng đặc biệt trong nhóm các lớp phủ chức năng do chúng thường
hay gặp nhất trong thực tế như các chi tiết máy khai thác trong các điều
kiện mài mòn khô, mài mòn có bôi trơn, mài mòn dưới tải trọng lớn, mài
mòn trượt tốc độ cao,… Tùy theo điều kiện làm việc của chi tiết mà chúng
ta có thể sử dụng các vật liệu như thép cacbon cao, thép hợp kim Cr,
hợp kim FeCrB hay hợp kim NiCr để phục hồi kích thước bị mài mòn. Trong
thực tế, công nghệ này đã được áp dụng thành công cho các ngành công
nghiệp xi măng (Hải Phòng, Bút Sơn, La Hiên, Tuyên Quang, Yên Bình,
Cường Thịnh …), năng lượng (nhiệt điện Cao Ngạn, Na Dương, thủy điện Nà
Lơi), cơ khí, chế tạo ô tô, xe máy ...
Trong
những năm gần đây, cùng với sự phát triển của các thiết bị khoa học kỹ
thuật thì việc nâng cao chất lượng cũng như kéo dài tuổi thọ của các chi
tiết vật liệu là không thể thiếu. Phun phủ nhiệt là công nghệ đang được
nhiều ngành và các đơn vị sản xuất tại Việt Nam quan tâm và áp dụng.
Bạn nào quan tâm cần tư vấn thêm cứ liên hệ với mình nhé.
Bạn nào quan tâm cần tư vấn thêm cứ liên hệ với mình nhé.
Phạm Huy Đông (Mr)
Phone : 0986470997
