Nghiên cứu áp dụng công nghệ phun phủ kim loại để sử lý bề mặt ngoài của trống sấy thay thế mạ Crôm, trên thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa quy mô công nghiệp

1 BỘ CễNG THƯƠNG Tổng cụng ty mỏy Động lực và mỏy Nụng nghiệp VIỆN NGHIấN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY NễNG NGHIỆP ---------------------------------------------- BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIấN CỨU KHOA HỌC & CễNG NGHỆ 2008 ĐỀ TÀI: “Nghiờn cứu ỏp dụng cụng nghệ phun phủ kim loại để sử lý bề mặt ngoài của trống sấy thay thế mạ Crụm, trờn thiết bị chế biến tinh bột biến tớnh tiền hồ húa quy mụ cụng nghiệp.” Mó Số: 256-08 RD/HĐ-KHCN Cơ quan chủ quản: Bộ Cụng Thương Đơn vị chủ trỡ: Viện nghiờn cứu thiết kế chế tạo mỏy nụng nghiệp Chủ nhiệm đề tài: Ks. Nguyễn Quốc Vũ 7324 23/4/2009 Hà nội, thỏng 2 năm 2009 2 BỘ CễNG THƯƠNG Tổng cụng ty mỏy Động lực và mỏy Nụng nghiệp VIỆN NGHIấN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY NễNG NGHIỆP ---------------------------------------------- BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIấN CỨU KHOA HỌC & CễNG NGHỆ 2008 ĐỀ TÀI: “Nghiờn cứu ỏp dụng cụng nghệ phun phủ kim loại để sử lý bề mặt ngoài của trống sấy thay thế mạ Crụm, trờn thiết bị chế biến tinh bột biến tớnh tiền hồ húa quy mụ cụng nghiệp.” Mó Số: 256-08 RD/HĐ-KHCN ĐƠN VỊ CHỦ TRè CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI VIỆN NC TK CT MÁY NễNG NGHIỆP Nguyễn Quốc Vũ Hà nội, thỏng 2 năm 2009 3 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH TT Họ và tên Học hàm học vị chuyên môn Chức vụ Cơ quan 1 Nguyễn Quốc Vũ Kỹ s− Tr−ởng phòng nghiên cứu 2 Viện NCTKCT máy NN 2 Nguyễn T−ờng Vân Tiến sĩ Viện tr−ởng -nt- 3 Vũ Văn D−ơng Kỹ s− -nt- 4 Mục lục báo cáo 1 Lời mở đầu...........................................................................................5 2 Nghiên cứu tổng quan ứng dụng công nghệ phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí ................................................................................6 2.1 Một số ph−ơng pháp phủ kim loại thông dụng................................... 7 2.1.1 Tráng kim loại bằng cách nhúng ........................................................ 7 2.1.2 Mạ hóa học không có dòng điện......................................................... 7 2.1.3 Mạ bằng khuếch tán............................................................................ 7 2.1.4 Mạ trong chân không.......................................................................... 7 2.1.5 Mạ điện: .............................................................................................. 8 2.2 Phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí ...................................... 9 2.2.1 Các ph−ơng pháp phun phủ............................................................... 11 2.2.2 Vật liệu phun phủ.............................................................................. 15 2.2.3 Quy trình phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí.................... 16 2.3 Tình hình ứng dụng công nghệ phủ bề mặt chi tiết ở Việt nam ....... 18 3 Nghiên cứu giải pháp sử lý bề mặt lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa bằng ph−ơng pháp phun phủ kim loại thay thế mạ crôm .......................................................................................19 3.1 Lựa chọn vật liệu, thiết bị phun phủ phù hợp ................................... 20 3.2 Nghiên cứu đồ gá, chế độ công nghệ phù hợp cho ứng dụng phun phủ bề mặt chi tiết lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa. ............................................................................................ 21 4 Thử nghiệm trên vật mẫu, đánh giá kết quả thử nghiệm ...................22 4.1 Mục tiêu thử nghiệm sử lý bề mặt bằng ph−ơng pháp phun phủ kim loại thay thế mạ crôm cứng trên vật mẫu ......................................... 22 4.2 Ph−ơng pháp tiến hành thử nghiệm .................................................. 23 4.3 Nhận xét, đánh giá kết quả thử nghiệm............................................ 25 5 Kết luận..............................................................................................26 6 Tài liệu tham khảo ..........................................................................28 7 Phụ lục ...............................................Error! Bookmark not defined. 5 Lời mở đầu Thông th−ờng các chi tiết cơ khí làm việc trong môi tr−ờng rất khắc nghiệt. Chúng dễ bị h− hỏng d−ới nhiều dạng do nhiều nguyên nhân nh−: bị rỉ sét (do làm việc trong môi tr−ờng có độ ẩm, nhiệt độ cao…), mài mòn cơ học (do cà sát các chi tiết cơ khí với nhau…), ăn mòn (d−ới ảnh h−ởng của các chất lỏng, khí cháy…)…Do vậy từ rất xa x−a, việc bảo vệ các chi tiết cơ khí nói riêng, bảo vệ máy móc nói chung… đã đ−ợc đầu t− nghiên cứu, ứng dụng nhiều ph−ơng pháp kỹ thuật để chống rỉ sét, bị mòn h− hỏng… Thế kỷ 18, 19 ng−ời ta đã sử dụng ph−ơng pháp hóa học vào xử lý bề mặt với mục đích làm tăng thời gian sử dụng của các chi tiết cơ khí thay vì phải sử dụng vật liệu chế tạo tốt hơn, đắt tiền hơn. Từ những năm đầu thế kỷ 19, mạ điện đã đ−ợc tiến hành: nh− mạ bạc, mạ vàng và mạ một số hợp kim. Khoảng năm 1880, mạ niken lên vật liệu bằng thép đã phát triển rất nhanh. Năm 1914 trong công nghiệp, đã tiến hành mạ hàng loạt các kim loại, hợp kim nh− kẽm, thiếc, đồng, thiếc, crôm, … Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, song hành cùng ph−ơng pháp mạ kim loại, những ph−ơng pháp sử lý bề mặt chi tiết cơ khí, phủ kim loại mới đ−ợc nghiên cứu và đ−ợc đ−a vào ứng dụng. Có thể kể đến nh− thấm khí (nitơ, cácbon), phủ kim loại, hợp kim bằng bốc bay trong chân không lên bề mặt chi tiết. Điển hình là ph−ơng pháp phun phủ kim loại (Thermal spray coating) đ−ợc phát triển từ những năm đầu thế kỷ XX, cho đến nayph−ơng pháp này đã có đ−ợc những ứng dụng rộng rãi nhờ sự phát triển đa dạng về vật liệu phun cũng nh− các thiết bị phun phủ. Trong lĩnh vực cơ khí, ph−ơng pháp mạ crôm cứng (hard crome plating) lên bề mặt chi tiết đã đ−ợc biết đến nhằm tăng tính chịu mài mòn, ăn mòn. Tuy vậy, ph−ơng pháp mạ crôm cứng cũng có những hạn chế nhất định nh− vấn đề ô nhiễm môi tr−ờng trong quá trình mạ, hạn chế về kích th−ớc của chi tiết cần mạ, cũng nh− bề dày lớp mạ. Những nghiên cứu cho thấy sử dụng mạ crôm chỉ có hiệu quả kinh tế khi chi tiết cần mạ nhỏ và có bề dày lớp mạ mỏng hơn 25,4 àm. Do vậy, những ph−ơng pháp sử lý bề mặt khác đ−ợc nghiên cứu phát triển và ứng dụng để thay thế ph−ơng pháp mạ crôm cứng mà vẫn đảm bảo đ−ợc các tính chất cơ lý hóa và khắc phục đ−ợc những hạn chế của mạ crôm cứng, giảm chi phí sản xuất. Giải pháp thay thế đ−ợc đ−a ra là ph−ơng pháp phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí. Đi đầu trong lĩnh vực này có thể kể đến PRAXAIR-TAFA, Sulzer METCO, MOGUL Metallizing GMBH … các công ty dẫn đầu trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng vật liệu phun cũng nh− các thiết bị phục vụ phun phủ kim loại. Trên thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa, chi tiết quan trọng: lô sấy (trống sấy), với bề mặt cần có tính chất chịu mài mòn và ăn mòn cao. Để đạt đ−ợc điều đó, có thể áp dụng ph−ơng mạ crôm cứng lên bề 6 mặt lô sấy. Tuy vậy, các lô sấy có kích th−ớc lớn, (đ−ờng kính lô sấy lớn hơn 1m, và dài hơn 3m), do vậy việc thực hiện mạ crôm cứng lên bề mặt các lô sấy này ở trong n−ớc khó có khả năng thực hiện do hiện tại ch−a có bể mạ phù hợp với kích th−ớc lô sấy. Tìm giải pháp sử lý bề mặt lô sấy thay thế mạ crôm cứng là một yêu cầu đ−ợc đặt ra và cũng là nội dung nghiên cứu của Đề tài. Những nội dung chính trong quá trình thực hiện đề tài bao gồm: - Nghiên cứu tổng quan ứng dụng công nghệ phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí; - Từ đó nghiên cứu giải pháp sử lý bề mặt lô sấy bằng ph−ơng pháp phun phủ kim loại phù hợp bao gồm lựa chọn vật liệu phun phủ phù hợp; nghiên cứu đồ gá, chế độ công nghệ phù hợp cho ứng dụng phun phủ bề mặt lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa; - Thử nghiệm phun trên vật mẫu t−ơng ứng để đánh giá khả năng ứng dụng. Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đề tài xin đ−ợc cảm ơn Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ hàn và sử lý bề mặt, đặc biệt TS. KHKT Hoàng Văn Châu đã t− vấn, cung cấp tài liệu cũng nh− phối hợp thực hiện thử nghiệm phun phủ trên vật mẫu. Nghiên cứu tổng quan ứng dụng công nghệ phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí Tùy theo mục đích sử dụng, kích th−ớc và điều kiện làm việc của các chi tiết mà các ph−ơng pháp phủ bề mặt chi tiết đ−ợc ứng dụng cho phù hợp. Theo mục đích sử dụng lớp phủ có thể để bảo vệ hay trang trí, hay những lớp phủ đặc biệt với tính chất chịu ăn mòn, mài mòn, chịu nhiệt độ cao… Có thể phân ra làm ba nhóm ph−ơng pháp phủ bề mặt chi tiết: - Các ph−ơng pháp hóa học và điện ly. - Các ph−ơng pháp vật lý. - Các ph−ơng pháp cơ học. Các ph−ơng pháp hóa học và điện ly bao gồm: photphat hóa, sunfit hóa (ph−ơng pháp hóa học); mạ niken, mạ crom, oxit hóa (ph−ơng pháp điện ly). Lớp phủ photphat hóa (hay còn gọi là tẩm photphat) dùng để trang trí và bảo vệ chống rỉ. Lớp phủ sunfit hóa có tác dụng nâng cao độ bền mòn. Các lớp phủ bằng mạ niken, mạ crom, oxit hóa đều có tác dụng trang trí, bảo vệ và chống mài mòn… Các ph−ơng pháp phủ vật lý bao gồm tráng nhôm, nhúng kẽm, khuếch tán (khuếch tán bột nhôm, bột crom; tẩm các bon, tẩm nitơ, tẩm hỗn hợp cacbon - nitơ); tôi bề mặt, phủ chân không,…Các lớp phủ của bằng ph−ơng pháp vật lý có độ bền mòn, bền nhiệt cao, tính chống rỉ tốt… Các ph−ơng pháp cơ học bao gồm phủ lên bề mặt chi tiết kim loại nền kim loại, hợp kim khác có tính chất cơ lý hóa tốt hơn (nh− thép không rỉ, 7 crôm, niken, đồng, ti tan…) bằng các ph−ơng pháp cơ học nh− cán, đúc, hàn nổ, phun phủ kim loại. [1] 1.1 Một số ph−ơng pháp phủ kim loại thông dụng 1.1.1 Tráng kim loại bằng cách nhúng Nhúng chùm chi tiết vào kim loại nóng chảy gọi là tráng, đây là ph−ơng pháp cũ nhất để bảo vệ kim loại chống rỉ sét. Bằng cách này sẽ thu đ−ợc các lớp bảo vệ, thông th−ờng là kẽm, chì, thiếc… Ph−ơng pháp này th−ờng sử dụng trong các nhà máy luyện kim. Hiện nay, ng−ời ta th−ờng dùng lớp tráng thiếc cho ngành đóng đồ hộp trong công nghiệp thực phẩm…. 1.1.2 Mạ hóa học không có dòng điện Đây là ph−ơng pháp mới nhất và rất có ý nghĩa với mạ niken không có dòng điện trong dung dịch muối niken. Lớp mạ này chỉ hình thành trên bề mặt kim loại. Ph−ơng pháp này cho ta một lớp mạ đủ lớn và có chiều dầy đều đặn ở trên các đỉnh cũng nh− trên các khe, lỗ…của chi tiết cần mạ 1.1.3 Mạ bằng khuếch tán Lớp phủ đ−ợc hình thành bằng sự khuếch tán của một số kim loại vào kim loại nền; sự khuếch tán rõ rệt xảy ra ở nhiệt độ cao. Khi tiến hành mạ khuếch tán, đầu tiên ng−ời ta rắc lên vật cần mạ một lớp bột kim loại cần phủ( kẽm, nhôm, crom..). Sau đó vật đ−ợc bao bọc bằng một môi tr−ờng bảo vệ ( th−ờng là chân không) và đem nung nóng. Lớp phủ đ−ợc hình thành không phải là kim loại nguyên chất mà là các hợp kim tạo thành từ kim loại bột và kim loại nền… 1.1.4 Mạ trong chân không Mạ trong chân không là làm bốc hơi kim loại trong chân không. Quá trình mạ diễn ra nh− sau: Vật liệu chúng ta muốn làm bốc hơi nh− nhôm có dạng các khúc dây nhỏ hoặc bột, nó đ−ợc nung nóng bằng nhiệt điện trở (vonfram, môlipđen). Vật cần mạ đ−ợc treo trên cán treo. Khi nhiệt độ đạt tới nhiệt độ bốc hơi của nhôm, nhôm bốc hơi và tỏa ra trong không gian chân không. Hơi kim loại thâm nhập (các nguyên tử kim loại dùng để mạ - ở đây là nguyên tử nhôm) sẽ mở rộng theo tất cả các h−ớng trong không gian và va đập lên bề mặt vật cần mạ. Sau đó sẽ ng−ng tụ trên nó, tạo ra lớp liên kết. Bằng ph−ơng pháp mạ trong chân không có khả năng mạ những lớp kim loại khác nhau cũng nh− các vật liệu phi kim loại…Vật đ−ợc mạ có thể là kim loại hay không phải là kim loại. Ph−ơng pháp này đ−ợc dùng nhiều trong trang trí, trong kỹ thuật điện, quang học… 8 1.1.5 Mạ điện: Mạ điện ( hay là mạ điện hóa) đ−ợc tạo ra theo nguyên lý của sự điện phân. Nguyên lý chung là: vật cần mạ (1) sẽ là cực âm, chúng đ−ợc treo lên những thanh hoặc ống đồng hay nhôm (5). Vật cần mạ đ−ợc nhúng vào bể điện phân (4) có chứa chất điện phân (3). Bên cạnh đó chúng ta treo vào bể những đĩa kim loại có vai trò cực d−ơng (hình 1). Hình 1: Sự bố trí cực anốt và catôt trong bể mạ [2] Chất điện phân chứa các ion kim loại cần mạ, thông th−ờng cực d−ơng là những kim loại t−ơng tự nh− kim loại cần mạ. Khi nối các điện cực vào dòng điện một chiều, dòng điện sẽ đi qua bể. Lúc đó kim loại cực d−ơng sẽ thoát ra và trên bề mặt của vật cần mạ (cực âm) sẽ thu đ−ợc một lớp mạ. Vật cần mạ phải dẫn điện. Mạ điện có thể mạ những lớp kim loại khác nhau nh−: mạ niken, crom, đồng kẽm, bạc, vàng… Khi mạ những vật có hình dạng không đồng đều thì khó có đ−ợc một lớp mạ có chiều dầy nh− nhau trên toàn bộ bề mặt… Dùng mạ điện ta có thể thu đ−ợc các lớp mạ khác nhau với các tác dung khác nhau. Cụ thể nh−: - Lớp mạ niken có độ bóng khá tốt, th−ờng dùng trong sản xuất các dụng cụ điện… - Lớp mạ kẽm th−ờng dùng cho các vật liệu điện, các tấm thép với mục đích chống rỉ, ăn mòn hóa học. - Lớp mạ bạc dùng trong ngành điện với tính dẫn điện tốt, bền hóa học ( nh− dùng trong các tiếp điểm tiếp xúc ở các dụng cụ máy điện, bóng đèn điện tử…). - Lớp mạ crôm là lớp mạ thông dụng và đ−ợc sử dụng nhiều trong lĩnh vực cơ khí. Lớp mạ crôm có màu trắng, ánh xanh, độ cứng cao, chống mài mòn cơ học tốt. Trong không khí crôm rất bền vững. Do crom dễ bị thụ 9 động, trên bề mặt của nó đ−ợc hình thành một lớp oxit rất mỏng, nh−ng rất kín, có khả năng chống ăn mòn rất tốt. Độ dày lớp mạ crôm có thể có thể thay đổi phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Có thể phân mạ crôm thành bốn loại theo mục đích mạ nh− sau: 1. Mạ crom trang trí ( mạ trang sức) có lớp mạ dày 0.25-1àm. Tr−ớc đó chi tiết th−ờng đ−ợc mạ lót Ni bóng hoặc Cu- Ni bóng. 2. Mạ crom bảo vệ chống ăn mòn bằng lớp crom kín, không rạn nứt, độ dầy lớp mạ phải ≥9 àm. 3. Mạ crom chống mài mòn cho các sản phẩm mới, làm việc ma sát. Với độ dày lớp mạ từ 6 - 60àm, thông th−ờng độ dày này lớn hơn 20àm sẽ tăng tuổi thọ sản phẩm lên 3-10 lần… 4. Mạ crom phục hồi kích th−ớc cho các chi tiết máy đã mòn. Lớp mạ crom cứng này dày từ 30-200 àm … Lớp mạ crom làm việc tốt ở nhiệt độ cao ( ≤500 0C), có khả năng phản xạ ánh sáng lớn ( ∼70% so với g−ơng bạc) và không bị mờ theo thời gian. Nó cũng có độ cứng rất cao(8000 - 10000N/mm2 ) và không hề bị suy giảm khi nhiệt độ làm việc ch−a v−ợt qua 350 0C. Lớp mạ crom có hệ số ma sát rất bé và có độ gắn bám rất tốt với thép, kền, đồng…[ 3 ] + Mạ điện có −u điểm: khá thông dụng hiện nay, giá thành t−ơng đối thấp với bề dày lớp mạ mỏng, lớp mạ khá đồng đều. + Mạ điện có nh−ợc điểm: phụ thuộc khá nhiều vào kích th−ớc bể mạ cũng nh− công suất của biến áp. Rất khó mạ các chi tiết đơn lẻ có kích th−ớc lớn. Đặc biệt không thể mạ các chi tiết có kích th−ớc lớn hơn bể mạ… 1.2 Phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí Phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí là một trong những ph−ơng pháp gia công bề mặt chi tiết cơ khí đ−ợc sử dụng trong gần một thế kỷ nay. Các phân tử kim loại cần phun đ−ợc đ−a tới trạng thái nóng chảy hoặc gần nóng chảy, d−ới áp lực của không khí hoặc hỗn hợp khí cháy, các phần tử kim loại chuyển động với tốc độ rất cao tới bề mặt vật cần phun tạo thành lớp phủ bề mặt (Hình 2). . Nguồn nhiệt đ−ợc sử dụng có thể từ ngọn lửa khí đốt hoặc hồ quang điện. Mục đích của phun phủ kim loại này là bảo vệ chống rỉ các kết cấu, chi tiết cơ khí làm việc trong các môi tr−ờng khắc nghiệt, làm tăng độ cứng bề mặt, để chống mài mòn… 10 −u điểm và nh−ợc điểm của công nghệ phun phủ * Công nghệ phun phủ có những −u điểm so với các công nghệ khác ở chỗ: + Có thể phun phủ các vật liệu rất khác nhau trên bề mặt chi tiết… Nh− có thể phủ kim loại trên kính, vải, gỗ…. + Có thể phun phủ lên các bề mặt của các chi tiết lớn mà các ph−ơng pháp mạ , nhúng, khuếch tán không thể thực hiện đ−ợc (do không có các thiết bị phụ trợ thích hợp nh− bể chứa, thiết bị nung nóng…). + Phun phủ cho phép ta tạo ra lớp đắp với chiều dầy t−ơng đối lớn (ứng dụng trong phục hồi các chi tiết bị mài mòn…); + Thiết bị phun phủ khá đơn giản, gọn nhẹ, có thể dễ dàng di chuyển; + Có thể sử dụng các kim loại, hợp kim khác nhau hay hỗn hợp của chúng. Có thể phun nhiều lớp với những vật liệu khác nhau nhằm có đ−ợc một lớp phủ có các tính chất đặc biệt; + Chi tiết sau khi đ−ợc phun ít bị biến dạng; + Bằng ph−ơng pháp phun có thể sản xuất các chi tiết có hình dạng phức tạp, ng−ời ta phun lên mặt khuôn mẫu, sau khi phun khuôn mẫu đ−ợc tháo ra để lại lớp vỏ tạo thành từ lớp phun; + Quá trình công nghệ phun phủ bảo đảm năng suất cao và đặc tr−ng bởi khối l−ợng công việc không lớn. * Công nghệ phun phủ có những nh−ợc điểm so với các công nghệ khác ở chỗ: - Khi chi tiết phun nhỏ thì hiệu quả phun thấp do tổn hao vật liệu phun lớn; - Quá trình chuẩn bị bề mặt tr−ớc khi phun gây ô nhiễm môi tr−ờng làm việc; Hình 2: Sơ đồ nguyên lý quá trình phun phủ [10] 11 - Khi phun, các hạt phun có thể bắn tung tóe, đồng thời có thể tạo các hợp chất có hại cho sức khỏe của ng−ời công nhân vận hành; - ảnh h−ởng đến sức bền của chi tiết, làm giảm giới hạn mỏi của chi tiết; - Bề mặt chi tiết tr−ớc khi phun cần phải đ−ợc làm sạch và tạo nhấp nhô; - Đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân kỹ thuật cao. Một vài thống kê trên thế giới về sử dụng phun kim loại trong một số lĩnh vực nh− sau: - 65% cho việc bảo vệ chống rỉ các thiết bị, cấu trúc… - 35% cho việc phục hồi các chi tiết máy mòn, trong đó sử dụng nhiều tính chất tr−ợt (tính chịu mài mòn) của lớp phun… [ 2 ] 1.2.1 Các ph−ơng pháp phun phủ Ng−ời phát minh ra ph−ơng pháp phun phủ là ông Max Schoop - kỹ s− Thụy Sĩ vào năm 1910. Theo ph−ơng pháp của ông, kim loại lỏng đ−ợc rót vào luồng không khí nóng thoát ra từ vòi đốt. D−ới tác dụng của luồng khí nóng áp suất cao, kim loại lỏng bị tách thành từng hạt nhỏ bắn vào bề mặt vật cần phun. Dựa vào nguồn năng l−ợng đ−ợc cung cấp để làm nóng chẩy vật liệu phun, có thể phân thành hai nhóm phun phủ: phun ngọn lửa khí và phun điện. Trong các máy phun ngọn lửa khí, nhiệt phát sinh bởi sự đốt cháy hỗn hợp khí đốt và oxi. Ph−ơng pháp này hiện nay có ứng dụng rất rộng rãi. Nó đ−ợc dùng để phun và làm nóng chảy các hợp kim tự bảo vệ trên nền niken, coban. Phun nổ - dùng năng l−ợng nổ của hỗn hợp khí axetylen và oxi cũng thuộc nhóm này. Phun nổ có thể phun các vật liệu có nhiệt độ nóng chẩy cao nh− các vật liệu gốm, cacbit kim loại. Ph−ơng pháp phun kim loại bằng hồ quang điện là dạng cũ nhất trong số các dạng phun phủ điện. Để ổn định quá trình phun, hiện nay ng−ời ta dùng hồ quang dòng một chiều trong các máy phun kim loại. Và gần đây thiết bị phun plasma dùng để phun cảm ứng tần số cao có khả năng ứng dụng công nghệ rộng hơn cả. 1.2.1.1 Phun ngọn lửa khí: Khi phun ngọn lửa khí, nguồn năng l−ợng nhiệt đ−ợc tạo bởi sự đốt cháy hỗn hợp khí cháy với oxi. Nguyên lý bằng ngọn lửa khí với vật liệu phun dạng dây cơ bản nh− sau: Vật liệu phun dạng dây hay thanh đ−ợc cấp qua lỗ tâm của mỏ đốt và nóng chảy trong ngọn lửa. Luồng không khí nén làm phân tán vật liệu phun 12 nóng chẩy thành các hạt nhỏ phủ trên bề mặt vật cần phun. Dây đ−ợc cấp với tốc độ không đổi nhờ các con lăn dẫn động của động cơ điện hoặc tuốc bin không khí. Hình 3 Phun dây bằng ngọn lửa khí.[1] Nguyên lý phun bằng ngọn lửa khí với vật liệu phun dạng bột nh− sau: Bột phun chảy từ trên xuống bị kéo theo bởi dòng khí tải ( Hỗn hợp oxi- khí cháy) và rơi vào ngọn lửa. Các phần tử bột bị đốt nóng và bắn vào bề mặt vật cần phun. Hình 4: Nguyên lý phun bột bằng ngọn lửa khí [1] Nhiệt độ ngọn lửa khí đốt không quá 2850oC, vì vậy không thể dùng ph−ơng pháp phun ngọn lửa khí để phun các vật liệu khó chảy. Tuy vậy ph−ơng pháp này đ−ợc ứng dụng rộng rãi vì công nghệ rất đơn giản và chi phí vận hành thấp. 13 Nguyên lý phun nổ nh− sau: Oxi và axetylen với tỷ lệ khối l−ợ