HVOF-pinnoitus

Terminen pinnoitus tarkoittaa perusaineen päällystämistä sulalla materiaalilla – pinnoitusmateriaali ja perusaine eivät sekoitu. Terminen ruiskutus kattaa useita erilaisia prosessityyppejä, joissa lämmönlähde ja/tai ruiskutuslisäaineen kiihdytystapa vaihtelevat: lämmönlähteenä voi olla polttoliekistä tai sähköpurkauksesta saatava energia ja ruiskutettavan materiaalin sulapisaroiden liikenopeus saadaan esimerkiksi poltto- tai plasmaliekin kaasunvirtauksen avulla tai käyttämällä erillistä paineilmapuhallusta.

HVOF (High Velocity Oxygen Fuel-ruiskutus)

HVOF-ruiskutusmenetelmä eli suurnopeusliekkiruiskutus (High Velocity Oxygen Fuel -ruiskutus) on yleistynyt vasta 1990-luvulla. Se on nykyaikaisin ja laadukkain termisen pinnoituksen menetelmistä.

HVOF-ruiskutusmenetelmässä sulatuksen lämmönlähteenä käytetään polttoliekkiä: syöttämällä ruiskun polttokammioon suuri määrä polttokaasuja (nestekaasu + happi) suurella paineella saadaan aikaan suurinopeuksinen kaasuliekki. Polttokammiossa polttoaine – esimerkiksi kerosiini tai vety – sekoitetaan siis hapen kanssa ja sytytetään. Pinnoitusjauhe sekoitetaan kaasuvirtaan, joka muodostuu, kun polttokaasut kiihdytetään ruiskupistoolin suuttimen läpi. Kuuma kaasu sulattaa pinnoitusjauheen partikkelit ja kiihdyttää ne suureen nopeuteen pinnoitusta varten.

Liekin nopeus on HVOF-ruiskutusmenetelmässä suurimmillaan yli 2000 m/s ja lämpötila on n. 2700°C.

HVOF- eli suurnopeusliekkiruiskutus perustuu siis pinnoituksessa käytettävien partikkeleiden suureen nopeuteen: kun pinnoitejauhe syötetään aksiaalisesti liekkiin, pinnoitepartikkelit saavuttavat optimaalisen sulatilan ja pinnoitukseen tarvittavan, erittäin suuren nopeuden. Tällä menetelmällä saadaan tiivis, pohjamateriaaliin hyvin kiinnittynyt pinnoite. HVOF-ruiskutusprosessilla saadaan aikaan erittäin tiiviitä, lähes oksidittomia pinnoitteita, joiden tartuntalujuus on suuri eli paras mahdollinen.

HVOF- eli suurnopeusliekkiruiskutuksen käyttökohteet

HVOF-pinnoitusmenetelmää käytetään erityisesti kovametalli- tai metallipinnoitteen ruiskuttamiseen, kun halutaan parantaa käsiteltävien kappaleiden korroosio- ja kulutuskestävyyttä. Parhaimmillaan HVOF-menetelmä on volframikarbidi- ja kromikarbidipinnoitteiden valmistamisessa, mutta kaikilla metallisilla pinnoitteilla saadaan suurnopeusliekkiruiskutuksella erinomainen tartunta sekä tiivis ja hyvin kulutuskestävä pinnoite. Volframi- ja kromikarbidiseosten lisäksi yleisimpiä pinnoiteaineita ovat mm. haponkestävä teräs, kromiteräs, kupari, alumiinipronssi ja monet muut erikoisseokset. Keraameja ei yleensä pinnoiteta HVOF-ruiskutuksella, mutta HVOF-menetelmällä valmistettujen keraamipinnoitteiden käyttöominaisuudet ovat plasmaruiskutettuja pinnoitteita paremmat.

HVOF-pinnoitusta käytetään sekä valmistavan teollisuuden tarpeisiin että huolto- ja korjaustöissä. Uusia sovelluskohteita menetelmän hyödyntämiseksi tulee koko ajan lisää – saavutettavat ominaisuudet tarjoavat uusia mahdollisuuksia tämän pinnoitustekniikan hyödyntämiseen.

HVOF-pinnoitusmenetelmää käytetään valmistettaessa, huollettaessa ja korjatessa esimerkiksi paperi- ja painokoneteloja, pumppuja, suihkumoottoreita, turbiineita sekä pallo-ja läppäventtiileitä (esim. öljy- ja kaasuventtilit, ajoneuvoteollisuuden venttiilit).

Menetelmää käytetään myös erilaisiin eroosion, abraasion ja kavitaation torjunnan kohteisiin. Uusia sovelluskohteita tulee koko ajan lisää. HVOF-pinnoituslaitteisto on suuri ja myös melko kallis kokonaisuus. Pinnoitus tapahtuu yleensä pinnoitusyrityksen tiloissa. Näin voidaan varmistaa laadukas pinnoitus.

Vaikka HVOF-pinnoitusmenetelmä syrjäyttääkin jossain suhteessa muita pinnoitusmenetelmiä, se ei tee niistä kokonaan tarpeettomia.

Ota yhteyttä!

Virtasen Koneistamo Oy on termisten pinnoitusmenetelmien ja metalliruiskutuksen asiantuntija.

Virtasen Koneistamo Oy
Salorankatu 8
24240 SALO

Jukka Koivunen
Toimitusjohtaja
040 729 5795
jukka.koivunen@virtasenkoneistamo.fi

www.virtasenkoneistamo.fi