۲-2-2. ملاحظات مربوط به مرحله پاشش
مواردي که در اين قسمت به آنها اشاره ميشود در مرحله پاشش هر دو تکنيک فلزپاشي گرم بايد رعايت شوند تا يک پوشش مناسب بدست آيد:
1. اثر عمليات پاشش بر فلز پايه
دمش هوا که بخشي از جريان پاشش يک تفنگ فلزپاش را تشکيل ميدهد، از بالارفتن بيش از حد دماي قطعه جلوگيري ميکند. قطعات ماشين در طي عمليات پاشش معمولا نبايد بيش از 0C150 گرم شوند. در قطعات کوچک که دماي فلز پايه نبايد از 0C40 تجاوز کند، ممکن است نياز به استفاده از يک جريان اضافي هواي سرد باشد.
2. اثر تنشهاي پوشش
رسوب پاشيده شده در هنگام سرد شدن منقبض ميشود. حد اين انقباض در فلزات مختلف فرق ميکند. در قطعات استوانهاي شکل، اين انقباض تنها يک تنش فشاري کمي بر فلز پايه تحميل ميکند. در سطوح صاف ـ بخصوص مقاطع نازک ـ انقباض رسوب پاشيده شده ممکن است سبب تخريب پوشش گردد.
3. اثر پيشگرم
بسته به وزن قطعه، عمليات پاشش ميتواند دماي فلز پايه را تا 205 ـ 95 يا بيشتر برساند. اگر قطعه به علت گرماي انباشته شده در آن ـ بين شروع و خاتمه عمليات پاشش ـ به اندازه قابل ملاحظهاي منبسط شود، پوشش در محل اتصال مکانيکي با فلز پايه ترک خواهد خورد. بالا و پايين رفتن دماي فلز پايه کاملا خطرناک است، زيرا سرد کردن فلز پايه در طي پاشش، باعث انقباض فلز پايه و دور شدن از فصل مشترک پوشش و در نتيجه شکست اتصال ميشود. حالت ايدهآل آنست که قطعه تا دمائي که طبيعتا در طي عمليات پاشش صورت گيرد و بدون هيچگونه وقفه، عمليات گداز انجام شود. با اين کار علاوه بر حذف رطوبت در لايه سطحي که منجر به ضعيف شدن اتصال ميشود، پيش انبساط قطعه کار باعث حضور تنشهاي کمتري در پوشش نهائي خواهد شد.
4. فاصله نازل
فاصله نازل تفنگ پاشش تا قطعه کار معمولا بايد بين Cm 25- 10 باشد و البته نوع تفنگ و تجربه اپراتور آن را تعيين ميکند.
5. سرعت پاشش
در قطعات استوانهاي، بايد چرخش قطعه برخلاف جهت پاشش تفنگ موازنه شود تا بدون اثر مارپيچي شدن، يک پوشش يکنواخت بدست آيد. سرعت سطحي قطعه بين Cm/min 6000 -750 متغير است. با توجه به اين سرعت ميتواند تعداد پاسها را مشخص کرد ولي بطور کلي بدست آوردن يک پوشش طي چند پاس بهتر از تک پاس است زيرا ساختار يکنواختتري توليد ميشود. در تفنگهاي پودري، کاهش سرعت تغذيه پودر منجر به اکسايش شديد آن و پائين آمدن "راندمان رسوب نشاني"[1] ميگردد. اگر پودر با سرعت بسيار بالا تغذيه شود، ذرات با پلاستيسيته کمتري پاشيده ميشوند و لذا پوشش غيريکنواخت با چسبندگي کمتري ايجاد خواهد شد.
براي رسيدن به ابعاد درست يک رسوب پاشيده شده، سه عامل بايد در نظر گرفته شود:
1. رسوب پاشيده شده ممکن است تا 20 درصد ضخامت در طي عمليات گداز منقبض شود.
2. حد اضافهاي[2] بايد براي سنگزني نهائي قطعه در نظر گرفته شود. مقدار آن بسته به مهارت اپراتور، نوع تجهيزات و از همه مهمتر نسبت طول به قطر قطعه فرق ميکند.
3. براي انبساط فلز پايه در طي عمليات پاشش نيز بايد حد اضافهاي در نظر گرفت.
براي درک بهتر چگونگي محاسبه ابعاد پوشش، يک مثال عملي ذکر ميشود:
قرار است يک غلتک فولادي ضد زنگ به قطر mm254 با روش فلزپاشي گرم بازساي شود. لازم است ضخامت تمام شده رسوب mm 27/1 باشد. قطر نهائي mm 00/254 خواهد بود. تجربه کارگاهي نشان ميدهد که براي سنگزني نهايي mm 02/1 در قطر بايد در نظر گرفت:
|
اندازه اوليه |
Cm |
00/254 |
|
اندازه تراش |
Cm |
46/251 |
|
ضخامت تمام شده رسوب |
Cm |
54/2 |
|
حد اضافه قطعه براي سنگزني |
Cm |
016/1 |
|
|
Cm |
557/3 |
|
۲۰ درصد حد اضافه براي انقباض |
Cm |
711/0 |
|
|
Cm |
367/4 |
|
اندازه محاسبه شده پوشش |
Cm |
727/255 |
در اين مثال دماي غلتک به 0C 100 ميرسد و با توجه به ضريب انبساط 0C/-۶ 10* 9/4 ، غلتک Cm 305/0 منبسط ميشود.
تمامي اين محاسبات در مورد يک قطعه جامد متغيير است. در حالتي که قطعه تو خالي است ـ بخصوص يک قسمت از جداره نازک است ـ عامل چهارمي نيز مطرح ميشود که به تجربه و مهارت اپراتور مربوط است.
[1] . (Deposition Efficiency) راندمان رسوب نشاني نسبت رسوب به وزن فلز پاشيده شده است که بسته به اندازه و شکل قطعه پايه از 92- 80 درصد متغير است.
[2] . Allowance