Page 20 - Konstrukcje Stalowe Nr 129
P. 20
Piotr Milewski
Roto-Arc. Innowacyjny system rozpylania
do natryskiwania cieplnego powłok antykorozyjnych
W ar ty ku le opi sa no no wy sys tem roz py la nia do sto so wa nia w me ta li za -
cyj nych pi sto le tach łu ko wych, opar ty na wi ru ją cym stru mie niu po wie trza
roz py la ją ce go ma te riał po wło ko wy sto pio ny w łu ku elek trycz nym. Przed -
sta wio no wy ni ki ba dań po rów naw czych no we go sys te mu z do tych czas
sto so wa ny mi ukła da mi roz py la nia oraz ko rzy ści eko no micz ne sto so wa -
nia no we go sys te mu roz py la ją ce go
Sło wa klu czo we: na try ski wa nie ciepl ne, sys tem roz py la nia, współ czyn nik
osa dza nia, stra ty ma te ria łu po wło ko we go.
Ro to-Arc – an in no va ti ve ato mi zing
sys tem for ther mal spray ing
of an ti cor ro si ve co atings
A new ato mi zing sys tem de si gned for ap pli ca tion in ther mal spray ing arc
guns, ba sed on a ro ta ting air stre am ato mi zing a co ating ma te rial mol ten
in the elec tric arc was de scri bed. The re sults of com pa ra ti ve te sts of the Rys. 1. Wpływ sze ro ko ści stru mie nia na try sko we go na rów no mier ność gru bo ści na kła da nej
po wło ki
new sys tem and hi ther to ap plied ato mi zing sys tems as well as eco no mic
be ne fits of the new sys tem and its po si ti ve fe atu res we re pre sen ted. wa nie tych me ta li. Co wię cej, wy so kie tem pe ra tu ry sprzy ja ją po wsta wa niu bar -
Key words: ther mal spray ing, ato mi zing sys tem, de po si tion ef fi cien cy, dzo drob nych czą stek [1], któ re ule ga ją ze sta le niu w stru mie niu na try sko wym
co ating ma te rial loss. ija ko ta kie od bi ja ją się od pod ło ża za miast doń przy lgnąć i wejść w skład po -
wło ki. W pro ce sie na kła da nia po włok an ty ko ro zyj nych wą ski stru mień na try -
1. Stan za gad nie nia sko wy jest zja wi skiem nie ko rzyst nym bo wiem utrud nia ope ra to ro wi szyb kie na -
kła da nie po włok o rów no mier nej gru bo ści. Ope ra tor urzą dze nia o wy so kiej wy -
Jed ną z ne ga tyw nych cech pro ce su na try ski wa nia ciepl ne go są stra ty ma te - daj no ści i wą skim stru mie niu na try sko wym ma du że trud no ści w utrzy ma niu
ria łu po wło ko we go uży te go do wy two rze nia po wło ki. Część czą stek na try ski - wy zna czo nej i rów no mier nej gru bo ści na kła da nej po wło ki. Przy jed nym „przej -
wa nych nie osia da na ma te ria le pod ło ża. Przy ma te ria łach po wło ko wych o ni - ściu” pi sto le tu na kła da na jest re la tyw nie gru ba war stwa, co skut ku je du żą ilo -
skiej tem pe ra tu rze top nie nia część czą stek po pro stu wy pa ro wu je. Wiel kość te - ścią ma te ria łu na kła da ne go nad mia ro wo i w związ ku z tym nie po trzeb nie. Wy -
go ty pu strat spo wo do wa nych sa mym pro ce sem na try ski wa nia za le ży z jed nej so ka wy daj ność no wo cze snych źró deł prą du w urzą dze niach łu ko wych po zwa -
stro ny od ro dza ju ma te ria łu po wło ko we go (m.in. od je go tem pe ra tu ry top nie nia la ją ca sta piać na wet 60 kg cyn ku/godz. wy ma ga ra czej stru mie nia dość sze ro -
i pa ro wa nia) z dru giej od me to dy na try ski wa nia, roz wią za nia kon struk cyj ne go kie go i moż li wie pła skie go w prze kro ju dla unik nię cia lo kal nych prze gru bień po -
pi sto le tu do na try ski wa nia i pa ra me trów na try ski wa nia (w tym m.in. od od le gło - wło ki, a związ ku z tym nie po trzeb nych strat.
ści na try ski wa nia). Do na kła da nia po włok an ty ko ro zyj nych na kon struk cje o du -
żych po wierzch niach uży wa się nie mal wy łącz nie dru to wych pi sto le tów łu ko -
wych, któ re umoż li wia ją na kła da nie po włok ochron nych przy naj mniej szych na -
kła dach ener ge tycz nych. W prze zna czo nych do te go ce lu pi sto le tach sto so wa -
ne są naj czę ściej dwa sys te my roz py la nia to pio ne go ma te ria łu, sys tem otwar ty
i tzw. sys tem za mknię ty po wo du ją cy po wsta wa nie czą stek o mniej szych roz -
mia rach, w wy ni ku cze go na try ski wa ną po wło kę ce chu je mniej sza po ro wa tość.
Do tych cza so we pró by zmian ukła dów roz py la nia pi sto le tów łu ko wych kon cen -
tro wa ły się głów nie na uzy ska niu jak naj więk szych pręd ko ści stru mie nia na try -
sko we go i mak sy mal ne go roz py le nia czą stek ma te ria łu po wło ko we go w łu ku
elek trycz nym. Pod kre śla no rów nież ko niecz ność zwę że nia stru mie nia na try sko - Rys. 2. Ukła dy roz py la nia sto so wa ne do tych czas w pi sto le tach łu ko wych
we go dą żąc do uzy ska nia efek tu ana lo gicz ne go do me to dy HVOF [2][3]. Nie -
trud no spo strzec, że au to rom ba dań za le ża ło głow nie na urzą dze niach do na kła -
da nia po włok tech nicz nych, tj. de sy gno wa nych do in nych ce lów niż ochro na 2. Ro to-Arc. In no wa cyj ny sys tem roz py la nia ma te ria łu
przed ko ro zją. Ma te ria ły po wło ko we sto so wa ne w ochro nie an ty ko ro zyj nej to po wło ko we go w łu ko wych pi sto le tach me ta li za cyj nych
przede wszyst kim cynk i je go sto py oraz alu mi nium i sto py te go me ta lu, o tem -
pe ra tu rze top nie nia re la tyw nie niż szej niż sta le, czy sto py ni klu i mie dzi, wy ko - Uzy ska nie wi ro we go obie gu po wie trza wo kół stre fy łu ku elek trycz ne go
rzy sty wa ne do na kła da nia po włok tech nicz nych. Te wła śnie ni skie tem pe ra tu ry moż li we jest dzię ki spe cjal nej dy szy ro tu ją cej stru mień. Me tal to pio ny w łu ku
są przy czy ną wy so kich strat ma te ria łów po wło ko wych bo wiem sto so wa ne źró - elek trycz nym pi sto le tu jest roz py la ny dwo ma stru mie nia mi po wie trza, pierw -
dła cie pła pod grze wa ją je do tem pe ra tur, w któ rych za cho dzi znacz ne od pa ro - szym dzia ła ją cym osio wo i dru gim – obie ga ją cym stre fę łu ku.
Jak moż na za uwa żyć na wy kre sie, dzię ki za sto so wa niu no we go sys te mu
roz py la nia Ro to-Arc uzy ska no lep szy, tj. bar dziej rów no mier ny roz kład gru bo -
ści na prze kro ju po je dyn cze go przej ścia pi sto le tu.
Rys. 3. Za sa da funk cjo no wa nia sys te mu Ro to- Arc:
1 – dru ty po da wa ne do łu ku w spo sób cią gły,
2 – mie dzia ne pro wad ni ce prze ka zu ją ce na pię cie,
3 – po osio wy stru mień po wie trza roz py la ją ce go,
4 – miej sce to pie nia dru tów – łuk elek trycz ny,
Fot. 1. Po rów na nie kon wen cjo nal nej dy szy roz py la ją cej pra cu ją cej w ukła dzie za mknię tym
z in no wa cyj nym sys te mem Ro to -Arc pod czas na try ski wa nia alu mi nium 5 – wi ru ją cy stru mień po wie trza
Roto-Arc. Innowacyjny system rozpylania
do natryskiwania cieplnego powłok antykorozyjnych
W ar ty ku le opi sa no no wy sys tem roz py la nia do sto so wa nia w me ta li za -
cyj nych pi sto le tach łu ko wych, opar ty na wi ru ją cym stru mie niu po wie trza
roz py la ją ce go ma te riał po wło ko wy sto pio ny w łu ku elek trycz nym. Przed -
sta wio no wy ni ki ba dań po rów naw czych no we go sys te mu z do tych czas
sto so wa ny mi ukła da mi roz py la nia oraz ko rzy ści eko no micz ne sto so wa -
nia no we go sys te mu roz py la ją ce go
Sło wa klu czo we: na try ski wa nie ciepl ne, sys tem roz py la nia, współ czyn nik
osa dza nia, stra ty ma te ria łu po wło ko we go.
Ro to-Arc – an in no va ti ve ato mi zing
sys tem for ther mal spray ing
of an ti cor ro si ve co atings
A new ato mi zing sys tem de si gned for ap pli ca tion in ther mal spray ing arc
guns, ba sed on a ro ta ting air stre am ato mi zing a co ating ma te rial mol ten
in the elec tric arc was de scri bed. The re sults of com pa ra ti ve te sts of the Rys. 1. Wpływ sze ro ko ści stru mie nia na try sko we go na rów no mier ność gru bo ści na kła da nej
po wło ki
new sys tem and hi ther to ap plied ato mi zing sys tems as well as eco no mic
be ne fits of the new sys tem and its po si ti ve fe atu res we re pre sen ted. wa nie tych me ta li. Co wię cej, wy so kie tem pe ra tu ry sprzy ja ją po wsta wa niu bar -
Key words: ther mal spray ing, ato mi zing sys tem, de po si tion ef fi cien cy, dzo drob nych czą stek [1], któ re ule ga ją ze sta le niu w stru mie niu na try sko wym
co ating ma te rial loss. ija ko ta kie od bi ja ją się od pod ło ża za miast doń przy lgnąć i wejść w skład po -
wło ki. W pro ce sie na kła da nia po włok an ty ko ro zyj nych wą ski stru mień na try -
1. Stan za gad nie nia sko wy jest zja wi skiem nie ko rzyst nym bo wiem utrud nia ope ra to ro wi szyb kie na -
kła da nie po włok o rów no mier nej gru bo ści. Ope ra tor urzą dze nia o wy so kiej wy -
Jed ną z ne ga tyw nych cech pro ce su na try ski wa nia ciepl ne go są stra ty ma te - daj no ści i wą skim stru mie niu na try sko wym ma du że trud no ści w utrzy ma niu
ria łu po wło ko we go uży te go do wy two rze nia po wło ki. Część czą stek na try ski - wy zna czo nej i rów no mier nej gru bo ści na kła da nej po wło ki. Przy jed nym „przej -
wa nych nie osia da na ma te ria le pod ło ża. Przy ma te ria łach po wło ko wych o ni - ściu” pi sto le tu na kła da na jest re la tyw nie gru ba war stwa, co skut ku je du żą ilo -
skiej tem pe ra tu rze top nie nia część czą stek po pro stu wy pa ro wu je. Wiel kość te - ścią ma te ria łu na kła da ne go nad mia ro wo i w związ ku z tym nie po trzeb nie. Wy -
go ty pu strat spo wo do wa nych sa mym pro ce sem na try ski wa nia za le ży z jed nej so ka wy daj ność no wo cze snych źró deł prą du w urzą dze niach łu ko wych po zwa -
stro ny od ro dza ju ma te ria łu po wło ko we go (m.in. od je go tem pe ra tu ry top nie nia la ją ca sta piać na wet 60 kg cyn ku/godz. wy ma ga ra czej stru mie nia dość sze ro -
i pa ro wa nia) z dru giej od me to dy na try ski wa nia, roz wią za nia kon struk cyj ne go kie go i moż li wie pła skie go w prze kro ju dla unik nię cia lo kal nych prze gru bień po -
pi sto le tu do na try ski wa nia i pa ra me trów na try ski wa nia (w tym m.in. od od le gło - wło ki, a związ ku z tym nie po trzeb nych strat.
ści na try ski wa nia). Do na kła da nia po włok an ty ko ro zyj nych na kon struk cje o du -
żych po wierzch niach uży wa się nie mal wy łącz nie dru to wych pi sto le tów łu ko -
wych, któ re umoż li wia ją na kła da nie po włok ochron nych przy naj mniej szych na -
kła dach ener ge tycz nych. W prze zna czo nych do te go ce lu pi sto le tach sto so wa -
ne są naj czę ściej dwa sys te my roz py la nia to pio ne go ma te ria łu, sys tem otwar ty
i tzw. sys tem za mknię ty po wo du ją cy po wsta wa nie czą stek o mniej szych roz -
mia rach, w wy ni ku cze go na try ski wa ną po wło kę ce chu je mniej sza po ro wa tość.
Do tych cza so we pró by zmian ukła dów roz py la nia pi sto le tów łu ko wych kon cen -
tro wa ły się głów nie na uzy ska niu jak naj więk szych pręd ko ści stru mie nia na try -
sko we go i mak sy mal ne go roz py le nia czą stek ma te ria łu po wło ko we go w łu ku
elek trycz nym. Pod kre śla no rów nież ko niecz ność zwę że nia stru mie nia na try sko - Rys. 2. Ukła dy roz py la nia sto so wa ne do tych czas w pi sto le tach łu ko wych
we go dą żąc do uzy ska nia efek tu ana lo gicz ne go do me to dy HVOF [2][3]. Nie -
trud no spo strzec, że au to rom ba dań za le ża ło głow nie na urzą dze niach do na kła -
da nia po włok tech nicz nych, tj. de sy gno wa nych do in nych ce lów niż ochro na 2. Ro to-Arc. In no wa cyj ny sys tem roz py la nia ma te ria łu
przed ko ro zją. Ma te ria ły po wło ko we sto so wa ne w ochro nie an ty ko ro zyj nej to po wło ko we go w łu ko wych pi sto le tach me ta li za cyj nych
przede wszyst kim cynk i je go sto py oraz alu mi nium i sto py te go me ta lu, o tem -
pe ra tu rze top nie nia re la tyw nie niż szej niż sta le, czy sto py ni klu i mie dzi, wy ko - Uzy ska nie wi ro we go obie gu po wie trza wo kół stre fy łu ku elek trycz ne go
rzy sty wa ne do na kła da nia po włok tech nicz nych. Te wła śnie ni skie tem pe ra tu ry moż li we jest dzię ki spe cjal nej dy szy ro tu ją cej stru mień. Me tal to pio ny w łu ku
są przy czy ną wy so kich strat ma te ria łów po wło ko wych bo wiem sto so wa ne źró - elek trycz nym pi sto le tu jest roz py la ny dwo ma stru mie nia mi po wie trza, pierw -
dła cie pła pod grze wa ją je do tem pe ra tur, w któ rych za cho dzi znacz ne od pa ro - szym dzia ła ją cym osio wo i dru gim – obie ga ją cym stre fę łu ku.
Jak moż na za uwa żyć na wy kre sie, dzię ki za sto so wa niu no we go sys te mu
roz py la nia Ro to-Arc uzy ska no lep szy, tj. bar dziej rów no mier ny roz kład gru bo -
ści na prze kro ju po je dyn cze go przej ścia pi sto le tu.
Rys. 3. Za sa da funk cjo no wa nia sys te mu Ro to- Arc:
1 – dru ty po da wa ne do łu ku w spo sób cią gły,
2 – mie dzia ne pro wad ni ce prze ka zu ją ce na pię cie,
3 – po osio wy stru mień po wie trza roz py la ją ce go,
4 – miej sce to pie nia dru tów – łuk elek trycz ny,
Fot. 1. Po rów na nie kon wen cjo nal nej dy szy roz py la ją cej pra cu ją cej w ukła dzie za mknię tym
z in no wa cyj nym sys te mem Ro to -Arc pod czas na try ski wa nia alu mi nium 5 – wi ru ją cy stru mień po wie trza
