يعتبر الرش باللهب والرش بقوس السلك المزدوج (يشار إليهم عمومًا ببساطة باسم "الرش بقوس السلك") نوعين مختلفين من عمليات الرش الحراري. مع وجود قدر كبير من التداخل في قدرات هاتين التقنيتين، قد يكون من الصعب أحيانًا معرفة أيهما أكثر ملاءمة لحالة استخدام معينة. في هذه المقالة نلقي نظرة على الخصائص الفريدة لكل تقنية، لمساعدتك في تحديد أفضل حل طلاء لتطبيقاتك.
يشمل مصطلح "الرش الحراري" مجموعة واسعة من التقنيات المختلفة، والتي تشترك جميعها في نفس مبدأ التشغيل الأساسي: عن طريق تسخين مادة خام من مادة الترسيب - غالبًا في شكل سلك أو مسحوق - وتسريع قطرات منصهرة أو شبه منصهرة منها باتجاه الركيزة، يمكن تشكيل طلاء. يستخدم الرش الحراري لتغليف الهياكل والمكونات بمجموعة متنوعة من المعادن والسيراميك لتوفير الحماية ضد التآكل أو الاحتكاك أو ظروف التشغيل القاسية الأخرى.
كان الرش باللهب والرش بالقوس السلكي أول تقنيات الرش الحراري التي تم اختراعها. تظل أبسط أنواع الرش الحراري وأكثرها شيوعًا.
مبادئ تشغيل الرش باللهب والرش بالقوس السلكي
الفرق الأساسي بين الرش باللهب والرش بالقوس السلكي هو الوسيلة التي يتم بها إمداد مادة التغذية بالحرارة. الرش باللهب - كما يوحي الاسم - يستخدم لهبًا للقيام بذلك، وعادةً ما يكون مزيجًا من الأكسجين وإما الأسيتيلين أو البروبان. يتم إدخال مادة الترسيب إلى اللهب إما في شكل سلكي أو مسحوق، ويسرع تيار من الهواء المضغوط قطرات مادة الترسيب المنصهرة نحو الركيزة لتغطيتها.
من ناحية أخرى، يستخدم الرش بالقوس السلكي قوسًا كهربائيًا لتسخين مادة التغذية. يتم دائمًا توفير مادة الترسيب على شكل سلكين (ومن هنا جاء اسم "الرش القوسي ذو السلك المزدوج")، والتي يتم تغذيتها في مسدس الرش عن طريق بكرات المحرك. داخل مسدس الرش، يتم تطبيق فرق جهد بين السلكين بحيث يحدث انحناء كهربائي. يؤدي هذا إلى ذوبان أطراف كلا السلكين. يعمل تدفق الغاز عالي السرعة على إزالة المواد المنصهرة من أطراف الأسلاك وتسريعها نحو الركيزة، بينما يقوم بتقسيم القطرات الأكبر إلى قطرات أصغر.
الفروق العملية بين الرش باللهب والرش بالقوس السلكي
قد تبدو الاختلافات التشغيلية بين الرش باللهب والقوس السلكي بسيطة: فكلا التقنيتين تتضمنان تطبيق الحرارة والغاز المضغوط على مادة الترسيب لإذابتها ورشها باتجاه الركيزة. ومع ذلك، فإن مبادئ التشغيل المختلفة لها العديد من التفرعات العملية.
يقدم الرش باللهب والرش بالقوس السلكي أداءً مختلفًا. يمكن أن يوفر الرش بالقوس السلكي معدلات ترسيب أعلى (بشرط أن تكون المعدات قادرة على توصيل طاقة عالية بما يكفي)؛ مما يجعله مناسبًا للتطبيقات حيث السرعة مهمة. ومع ذلك، يتمتع الرش باللهب بميزة في عدد من مجالات الأداء الأخرى: يمكن أن يوفر الرش باللهب تحكمًا أفضل في العملية مما يؤدي إلى جودة أكثر استقرارًا، وأكسدة أقل - وهو أمر مهم بشكل خاص في التطبيق حيث تكون موصلية المعدن ضرورية (النحاس والزنك) - وطلاءات أكثر كثافة مناسبة لتطبيقات مقاومة التآكل الصعبة. بالإضافة إلى ذلك، يوفر الرش باللهب السلكي كفاءة ترسيب أعلى من الرش بالقوس السلكي، مما يعني فقدانًا أقل للمواد مما يؤدي إلى انخفاض التكلفة لكل كتلة من الطلاء وموازنة الفرق في معدل الترسيب. من العوامل المهمة التي تفضل الرش باللهب من حيث الصحة والسلامة والبيئة انخفاض كمية انبعاثات الجسيمات الدقيقة بشكل كبير، والتي يتم تقليصها إلى 1/60ذبالمقارنة مع رش القوس [1] مما يؤدي مباشرة إلى انخفاض خطر الإصابة بحمى دخان المعادن.
إن بساطة الرش باللهب تعني عادةً أن تكاليفه الرأسمالية أقل من الرش بالقوس السلكي. ومع ذلك، فإن تكاليف تشغيل رش اللهب تكون أعلى بشكل عام بسبب الحاجة إلى غازات الوقود. في كثير من الأحيان، يمكن تحديد الاختيار بين الرش باللهب والرش القوسي من خلال تحليل التكلفة مدى الحياة وهندسة السطح: تستفيد الأسطح الأصغر من تيار الرش الضيق والرش الزائد الأقل لرذاذ اللهب، بينما تستفيد الأسطح الأكبر من سرعة الرش القوسي.
