تعداد صفحات: ۱۰۵ | قابل ویرایش
فهرست مطالب پایان نامه پاشش فلزات
عنوان صفحه
مقدمه
۱
فصل اول – سیستم فلزپاشی قوس الکتریکی
۵
۱-۱ معرفی نحوه عملکرد اسپری با قوس الکتریکی
۶
۱-۲ نحوه تشکیل قوس الکتریکی
۸
۱-۳ تجهیزات و الحاقات مربوطه
۹
۱-۴ آماده سازی سطح
۱۳
۱-۵ راه اندازی سیستم
۱۵
۱-۶ استحکام چسبندگی لایه‌های اسپری شده
۱۶
۱-۷ پرداخت کاری
۲۱
۱-۸ کنترل کیفیت
۲۲
۱-۹ بررسی عوامل مؤثر در فلز پاشی قوسی
۲۲
۱-۱۰ اثر فاصله پاشش
۲۳
۱-۱۱ اثر فشار هوا روی میزان تخلخل
۲۵
۱ -۱۲ اثر استفاده از گاز خنثی در کاهش اکسیداسیون و کاهش
تخلخل سطحی
۲۶
۱-۱۳ اثر نوع گاز و فلزپاشی روی سختی لایه پاششی
۲۹
۱-۱۴ اثر نوع فلزپاششی روی ساختار میکروسکوپی
۳۰
۱-۱۵ سایر کاربردهای فلزپاشی
۳۲
۱-۱۶ نتیجه‌گیری
۳۳
فصل دوم- سیستم فلزپاشی به روش پلاسما
( Plasma Spray )
۳۵
۲- ۱ فلزپاشی با استفاده از روش پلاسما
۳۶
۲-۲ تجهیزات سیستم
۴۰
۲-۳ طرز کار سیستم
۴۳
فصل سوم- دستگاه فلزپاشی به روش شعله‌ائی
۴۵
۳-۱ دستگاه فلزپاشی سیمی
۴۶
۳-۲ خصوصیات سیمهای مصرفی
۵۳
۳-۳ دستگاه پودر فلزپاشی شعله‌ائی
۵۸
۳-۴ تجهیزات مربوط به دستگاه پودر فلزپاشی
۵۸
۳-۵ پارامترهای انتخاب پودر
۶۲
۳-۶ مقایسه دستگاه فلز پاش سیمی و پودری
۶۲
۳-۷ انتخاب مناسبترین سیستم
۶۳
۳-۸ هزینه
۶۴
۳-۹ جوش آرگون
۶۶
فصل چهارم- کنترل کیفیت و روشهای آماده سازی استاندارد
۷۰
۴-۱ کنترل کیفیت و آزمایشات استاندارد
۷۱
۴-۲ کنترل ضخامت مواد اولیه
۷۲
۴-۳ کنترل ضخامت پوشش
۷۲
۴- ۴ کنترل کیفیت مرحله آماده سازی
۷۳
۴-۵ کنترل کیفیت نهایی
۷۴
۴-۶ سیستم های ایمنی و بهداشتی
۷۵
۴-۶-۱ تجهیزات تهویه هوا
۷۶
۴-۶-۱-۱ تهویه سالن فلز پاشی
۷۷
۴-۶-۱-۲ تهویه سالن ماسه زنی
۷۸
۴-۶-۲ تجهیزات حفاظت صوتی
۸۱
منابع و مآخذ
۸۴
ضمایم
۸۵
مقدمه پاشش فلزات (metal spray)
پدیده خوردگی پدیده‌ایست الکتروشیمیائی که در اثر همجواری سطوح و جداره‌های خارجی اجسام با محیط مجاور بتدریج و با مرور زمان در این سطوح بوجود خواهد آمد. خوردگی ممکن است از نوع ۱- شیمیایی : خوردگی در اثر مواد شیمیایی ۲- EROSION : خوردگی در اثر برخورد ذرات جامد معلق در سیال عبورکننده با سطح ۳- CORROSION : زنگ زدگی در اثر تماس با محیط مجاور۴- سایش : سایش دو سطح نسبت بهم باشد.
اساساً مواد موجود در طبیعت علاقه دارند که بحالت خود برگردند مثلاً آهن و فولاد که در طبیعت معمولاً بصورت اکسید آهن یا سنگ اکسید وجود دارند پس از اخراج از معادن در مقابل فعل و انفعالات شیمیائی و روشهای مختلف علمی احیا شده و تبدیل به آهن خالص یا فولاد خالص می‌شوند و لذا این اجسام خاصیت برگشت به اصل خود را حفظ کرده و تحت شرائطی با تاثیرپذیری از محیط قادر خواهند شد که مجدداً اکسید شده و با از دست دادن خاصیتهای مختلف و در حقیقت پوسیده شدن برای صنایع مشکلات متعددی را ایجاد کنند.
در سال ۱۹۶۵ هزینه‌های ایجاد شده ناشی از خوردگی در ایالات متحده آمریکا حدود ۶ میلیارد دلار و همین خسارت در سال ۷۵ به ۷۰ و در سال ۸۵ به یکصد و هفتاد میلیارد دلار رسیده است که بر اساس آمارهای بدست آمده حدود ۱۵ الی ۲۵ درصد از این خسارت قابل پیشگیری و نتیجتاً ۷۵ الی ۸۵ درصد آن قابل پیشگیری نمی‌باشد.
آنچه برای یک محقق و دست‌اندکاران صنعت کشور مطرح است توجه به این امر مهم است که متاسفانه بنا بدلایل مختلفی میزان خساراتهای ناشی از خوردگی در صنعت روند افزایشی داشته که عمدتاً بدلیل عوامل زیر میباشد.
- افزایش تاسیسات صنعتی به منظور تامین نیازهای جوامع
- افزایش آلودگی‌ها در سطح جهان
بعلت خوردگی خسارت زیادی به صنایع کشور وارد می‌شود و لذا نگرشی عمیق به این امر مهم ملزم می‌سازد که برای پیشگیری از این هدر رفتن سرمایه‌هائی که گاها باعث تلفات جانی نیز می‌شوند چاره‌ائی بیندیشیم و تا حد ممکن زیانهای حاصل از این پدیده زیانبار را کاهش دهیم.
معرفی نحوه عملکرد اسپری با قوس الکتریکی
اسپری قوس الکتریکی یکی از روشهای اسپری حرارتی است که در آن دو سیم ذوب می‌شود و ذرات ریزی را بوجود می‌آورد که این ذرات ریز به سمت قطعه مورد نظر جهت پوشش دادن آن هدایت می‌گردد. جریان هوا هم با سرعت زیاد جهت اتمیزه کردن فلز مذاب و سوق دادن آن بسمت سطح در نظر گرفته شده بکار می رود.
بطور کلی فرایند اسپری با قوس الکتریکی (Arc Spray ) اساساً عبارت است از دستگاهی که دو سیم را با سرعتهای یکسان تغذیه می‌کند که از اول ایجاد قوس تا آخر آن با همدیگر در تماس هستند تا اینکه در اثر برخورد آنها قوس الکتریکی ایجاد شود. در پشت قوس ایجاد شده یک نازل قرار دارد که از درون آن جریان هوا با سرعت بسیار بالائی برای اتمیزه کردن (ریز کردن ذرات فلز مذاب) بکار میرود. اندازه ذرات توسط فشار هوا و از طریق نازل قابل تغییر بوده و میتواند به ذرات درشت تا ذرات بی‌نهایت ریز تغییر کند.
در این پروسه از هوا استفاده می شود . سرعت کار در حدود m/s 300 یا ft/s 1000 میباشد که میتوان رنج آن را با توجه به کار برد آن تنظیم نمود. لازم به ذکر است که با متغیر ساختن سرعت گاز اتمیزه شده ، خصوصیات و ویژگیهای سطح پوشش داده شده نیز دستخوش تغییر خواهد شد.
میزان ذرات فلز مذاب خارج شده از ایجاد قوس بالغ بر چندین هزار ذره یا پرتو در ثانیه میباشد درجه حرارت قوس در حدود ۵۸۰۰ درجه سانتیگراد یا ۱۰۵۰۰ فارنهایت است که بستگی به ترکیب فلز (الکترود) مورد مصرف دارد و این ذرات فلز تماماً در دمای ثابت و مافوق گرمSuperheat ) ( شکل می‌گیرد.
بررسی عوامل موثر در فلزپاشی قوسی
مشکلات اساسی در ترمیم قطعات به روش فلز پاشی:
عدم چسبندگی کافی بین فلزپاششی و قطعه اصلی ، یکی از اساسی ترین مشکلات موجود است. بعد از انجام آزمایشات متعدد، معلوم گردید که چندین فاکتور اساسی میزان چسبندگی را تعیین می‌کنند. مهمترین فاکتور کنترل کننده نحوه آماده سازی سطحی است.
وجود تخلخل در ساختار لایه پاششی یک پدیده اجتناب ناپذیر است. لیکن با انجام آزمایشات متعدد و بررسی عوامل موثر تخلخل ماکروسکوپیک تا حدی که با چشم غیر مسلح قابل رویت نبود ، کاهش داده شد.
روش آزمایش:
آزمایشات اساسی شامل بررسی ساختار میکروسکوپی قطعات و انجام تستهای مکانیکی جهت تعیین استحکام برشی لایه پاششی و سختی سنجی بود. به منظور توپوگرافی سطوح پاششی ازمیکروسکوپ الکترونی استفاده گردید. ضمناً هنگام بررسی هر یک از فاکتورهای مورد نظر سعی شد که سایر فاکتورها در ضمن آزمایش ثابت بماند تا امکان ارزیابی صحیح فراهم شود.
اثر فشار هوا روی میزان تخلخل
یک سری آزمایش با فشارهای مختلف هوا (با فاصله ثابت) صورت گرفت. شکلهای (۱۴) و (۱۵) به ترتیب، ساختارهای میکروسکوپی ) SEM ( دو نمونه با فشار پاشش کم و زیاد را نشان می دهند.
هنگام پاشش با فشار پائین ، لایه پاششی حاوی خلل و فرج عمیق است. با ادامه فلزپاش با فشار پائین احتمال پرشدن خلل و فرج کم بوده و قطعه نهایی بعد از تراشکاری و سنگ‌زنی حاوی حفره‌های عمیق در سطح خواهد بود.
بررسی سطح قطعات پولیش شده نیز حاکی از کاهش میزان تخلل به هنگام افزایش فشار است. البته افزایش بیش از حد فشار همان نتایج نامطلوبی را دارد که در اثر کاهش بیش از حد فاصله بروز می‌کند. ضمناً فشار زیاد موجب ناپایداری قوس الکتریکی می‌شود.
سایر کاربردهای فلزپاشی
- ایجاد پوششهای ضدخوردگی در روی قطعات بزرگ مانند پلها و بدنه کشتی‌هاست. در این روش از فلز آلومینیم یا فلز روی جهت ایجاد لایه محافظ استفاده می‌گردد.
- ایجاد لایه های مقاوم در مقابل سایش که میتوانند ۲۰ الی ۷۰ راکول- سی سختی داشته باشند.
- با پوشش دادن فلزاتی نظیر مس یا نقره روی قطعات عایق میتوان امکان هدایت الکتریکی یا حرارتی به اینگونه قطعات داد.
- با پا شش یک لایه نازک فلزی بر روی بدنه دستگاههای حساس الکترونیکی میتوان جلوی تداخل امواج الکترومغناطیسی با سیستم داخلی دستگاه را گرفت.
- از آلیاژ‌های کبالت یاتیتانیوم جهت ایجاد پوشش زبر روی اعضای مصنوعی (کار گذاشته شده در بدن انسان) استفاده می‌شود. این لایه پوششی میزان چسبندگی عضو مصنوعی به سایر اعضای بدن را بهبود می‌بخشد.
منابع و ماخذ
- Metals Hand book , ASM , VO12, P.P 507 – 515
- Metallization Limited , Catalogues.
- Mogul , Metallizing Co Catalogues.
- Arc Spraying , Issued 1978.
- H.S. In gham and A.P. Shepard : Flame Spray Hand book , VO1.1.
- شرکت سیم پاش
- شرکت حدید فورج
