Cos’è il Thermal Spraying o Spruzzatura termica?

Il Thermal Spray o Spruzzatura Termica è una tecnologia che migliora e ripristina la superficie di un materiale solido. Il processo consente l’utilizzo di una vasta gamma di leghe metalliche che formano un rivestimento resistente ad ogni tipo di usura come erosione, cavitazione, corrosione, abrasione o calore.

La spruzzatura termica viene anche utilizzata per incrementare le proprietà superficiali dei metalli fornendo rivestimenti che migliorano la conducibilità elettrica oppure l’isolamento termico o che formano superfici rugose per anti scivolamento, superfici sacrificali o superfici resistenti a vari indici di acidità.

La spruzzatura termica è ampiamente utilizzata in molti settori industriali ed offre l’enorme vantaggio di aumentare notevolmente la vita utile dei componenti usurati o danneggiati rigenerandoli tramite particolari tecniche e metodi di spruzzatura.

Metodi di spruzzatura termica

La spruzzatura termica consiste nella proiezione di piccole particelle su una superficie appositamente preparata su cui aderiscono per formare un rivestimento uniforme. La combinazione tra energia termica e cinetica determina l’appiattimento e lo schiacciamento delle particelle sulla superficie e dopo l’applicazione di diversi strati fino ad ottenere un idoneo spessore si ottiene un rivestimento per lo più denso ed uniforme.

spruzzatura termica

Vantaggi della Metallizzazione

  • Processo a freddo
  • Bassissimo trasferimento di calore al substrato (< 80 ° C in genere), e quindi nessuna distorsione del substrato
  • Legame meccanico
  • E’ possibile spruzzare una vasta gamma di leghe : Zinco, Zinco/Alluminio, Alluminio, Acciai, Acciai inossidabili, Leghe di Nichel, Rame, Bronzi, Molibdeno, polveri ceramiche e con carburi di tungsteno ecc.
  • Il materiale apportato può essere applicato in vari spessori, tipicamente 100-750 micron ma anche maggiori.
  • Con dotazioni appropriate il processo è controllabile da operatore durante esecuzione

Processi di spruzzatura termica

Gli impianti, i ricambi ed i materiali di consumo Metallisation Ltd vengono distribuiti e venduti in tutto il mondo. L’azienda è orgogliosa di essere considerata come uno dei principali attori al mondo nella tecnologia di rivestimento superficiale e grazie ad un continuo sviluppo e ricerca negli anni modifica le attrezzature per venire incontro alle più svariate richieste della propria clientela.

Spruzzatura a fiamma a filo

Utilizza gas e ossigeno per fondere i fili per poi spruzzare il materiale tramite aria compressa

Spruzzatura a fiamma in polvere

Utilizza acetilene e ossigeno per plasticizzare / fondere la polvere e tramite aria compressa il materiale viene accelerato, atomizzato e indirizzato verso la superficie.

Arco elettrico

Utilizza energia elettrica per formare un arco e fondere i fili per poi spruzzare il materiale atomizzato tramite aria compressa

Plasma

Utilizza un arco elettrico in un gas inerte per creare un plasma che plasticizza le polveri. Il flusso di gas proietta la polvere sul substrato con un basso grado di ossidazione e porosità per ottenere rivestimenti molto densi.

HVOF

Utilizza una miscela di ossigeno e combustibile per plasticizzare le polveri e proiettale sul substrato con altissima velocità di energia cinetica.

 

Tutti e cinque i processi di spruzzatura termica qui presentati possono essere utilizzati per applicare “rivestimenti altamente tecnologici” che modifichino aumentandone le proprietà meccaniche di una superficie metallica. I rivestimenti possono fornire importanti proprietà come una maggiore resistenza all’usura, barriere termiche o una maggiore conducibilità elettrica / termica in base alle specifiche fornite.

La metallizzazione, tramite l’utilizzo di adeguati sistemi di aspirazione e filtraggio polveri, si sta proponendo sul mercato come una valida alternativa alla cromatura e alla zincatura galvanica a spessore, proponendo rivestimenti di maggiore durata con un occhio di riguardo all’aspetto ambientale.

Gli impianti a Fiamma e all’Arco Elettrico vengono utilizzati maggiormente per applicare rivestimenti resistenti alla corrosione tramite la spruzzatura di Zinco, Alluminio e leghe di Zinco / Alluminio su strutture metalliche come ponti, paratie, gru, navi, piattaforme off-shore, cancelli e serramenti.

Thermal-Spraying

Soluzioni Automatizzate di spruzzatura termica

Gli impianti all’arco elettrico e alla fiamma, dotati di una semplice ed intuitiva interfaccia, su richiesta possono essere utilizzati oltre in modalità manuale anche in modalità automatica, mentre impianti automatici HVOF e Plasma sono dotati di un touch screen che permette all’operatore di impostare i vari parametri di spruzzatura prima di iniziare il lavoro di rivestimento.

Il Thermal Prying applicato ai materiali

Una vasta gamma di componenti usufruisce della spruzzatura termica, sia come parte di un processo produttivo sia come tecnica di rigenerazione o di ricostruzione. Diverse tipologie di materiali spruzzati da impianti raccomandati consentono l’applicazione sia su pezzi di piccole e grandi dimensioni . Ogni soluzione di metallizzazione richiede la giusta combinazione tra processo e materiale da spruzzare per ottenere i migliori risultati.

Metallizzazione: Esempi tipici di utilizzo

Si possono eseguire rigenerazioni su una vasta gamma di parti di macchine  rotanti e di movimentazione , tra cui: veicoli stradali, ferroviari, navali ed aerei, pompe, valvole, presse, motori elettrici, macchine per la produzione di carta, impianti chimici, macchine alimentari , macchinari per escavazione e trivellazione, macchine movimento terra, macchine utensili, turbine per centrali elettriche e pale turbine per applicazione  aerospaziale, carrelli di atterraggio (sostituzione della cromatura a spessore) e praticamente qualsiasi attrezzatura soggetta a usura, erosione o corrosione.

Altri esempi di componenti che traggono vantaggio dalle proprietà superficiali migliorate fornite dalla spruzzatura termica, includono anche: valvole a saracinesca e a sfera, teste e aste di perforazione per l’industria petrolifera e petrolchimica (oil & gas), pistoni idraulici, rulli industria cartiera e pale di turbine. I rivestimenti metallizzati vengono utilizzati su una vasta gamma di componenti che operano in ambienti lavorativi in cui l’erosione, l’usura, la corrosione o il calore contribuiscono a ridurre la singola vita utile.

Questi rivestimenti possono essere fatti utilizzando sistemi arco elettrico, fiamma, plasma o HVOF per spruzzatura di acciai, leghe di nichel, carburi di vario tipo, acciai inossidabili, bronzi, leghe di rame e molti altri materiali in base alla necessità.

Processo di spruzzatura termica

Materiali solitamente spruzzati

APPLICAZIONI

CARATTERISTICHE DEL PROCESSO

 INVEST.

COSTO DI ESERCIZIO

VEL.

Fiamma a filo

Alluminio
Zinco
Zn/Al
Molibdeno
Altri metalli

Rivestimenti anticorrosivi

Facilmente trasportabile. Spruzzatura semplice. Alta efficienza.

Basso

Basso

Alta

Fiamma a polvere

Base Ni
Ceramiche
Carburi

Cuscinetti, Tenute meccaniche, Tubi di scarico e collettori

Si può spruzzare molti materiali. Facilmente trasportabile. Bassa rumorosità, emissione polvere e fumi.

Basso

Medio

Bassa

Arco Elettrico

Acciai
Alluminio
Zinco
Zinco/Al
Bronzi
Leghe Rame
Fili animati

Rivestimenti anticorrosione su grandi superficie

Operazione molto semplice. Emissione  polvere e fumi.

Medio

Basso

Alta

Plasma

Polveri
Ceramiche
e
Metalliche

Rivestimenti ceramici per barriere termiche settore aerospaziale e automotive, turbine, rulli cartiere.

Produce eccellenti  e densi rivestimenti ceramici.

   Alto

Medio

Media

HVOF

Polveri
Carburi
e
Metalliche

Applicazioni settore oil&gas, acciaierie, valvole e pompe. Valida alternativa alla cromatura a spessore

Ottima qualità del rivestimento. Produce eccellenti rivestimenti con varie tipologie di carburo. Elevati livelli di rumorosità.

Alto

Alto

Media