processen - autogeen poederspuiten

Autogeen poederspuiten

Het autogeen poederspuiten is een techniek die omstreeks 1956 in opkomst kwam en in eerste instantie was bedoeld om materialen te kunnen verspuiten die niet in draadvorm geproduceerd konden worden. Dit waren met name de insmeltlegeringen op nikkel of koolstofbasis en aanvankelijk ook de keramische materialen zoals aluminiumoxide en zirkoonoxide. Door de ontwikkeling van keramische staven kunnen oxiden ook met draadspuitpistolen worden opgebracht. Vandaag de dag bedraagt het aantal verschillende poedermaterialen een veelvoud van de beschikbare draadsoorten en heeft dit proces het draadspuiten overvleugeld.

Bij het autogeen poederspuiten wordt het spuitmateriaal in poedervorm door middel van een transportgas door het spuitpistool gevoerd. Het spuitmateriaal wordt in een brandend gas-zuurstofmengsel (meestal acyteleen - zuurstof) geïnjecteerd. Het spuitmateriaal bereikt tijdens het transport naar het substraat zijn smeltpunt. Wanneer het smeltpunt is bereikt zijn de optimale condities bereikt om het te verspuiten materiaal neer te laten slaan op het substraat.. Afhankelijk van het te verspuiten materiaal wordt hierdoor de spuitafstand bepaald. Door het toevoegen van aluminium of magnesium krijgt men een smeltpuntverhoging. Dit wordt ook wel een exothermische reactie genoemd. Het gevolg is dat er microlasjes ontstaan met het substraat. Dit zorgt voor een metallurgische hechting tussen coating en substraat.

Autogene poederspuitpistolen zijn compacter en lichter dan alle andere typen van thermische spuitpistolen. Naast materialen die volgens het koudspuitprincipe worden aangebracht, wordt dit systeem vooraal toegepast voor het spuiten van de zogenaamde insmeltlegeringen. Deze materialen bevatten naast nikkel, chroom en/of kobalt al of niet met toevoeging van wolfraamcarbide ook borium en silicium. Het principe van aanbrengen van deze materialen berust erop dat men na het spuiten van de deklaag het werkstuk een warmtebehandeling geeft. Het werkstuk wordt tot rond de 1100 celcius verhit waarna diffusie tussen de coating en het basismateriaal optreedt. Deze behandeling noemt men insmelten of infusen.

Het doel van het insmelten is een goede hechting tot stand brengen tussen de afzonderlijke spuitdeeltjes en tussen de deklaag en het substraat. Het resultaat is een metallurgische verbinding tussen deklaag en substraat met een diffusiezone van enkele tientallen microns. Tevens bereikt men dan de typische lamellaire structuur, zoals bij een kouspuitproces ontstaat, niet meer aanwezig is. De deklagen krijgen zo een homogene structuur. Het voordeel van ingesmolten lagen is dat ze beter bestand zijn tegen een lijn-,punt-, of stootbelasting.