Analisis Perbedaan Utama Antara Penyemprotan Supersonik dan Penyemprotan Plasma
Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan teknologi penguatan permukaan penyemprotan termal dalam pembuatan peralatan kelas atas terus berkembang. Penyemprotan supersonik dan penyemprotan plasma, sebagai dua proses utama, disesuaikan dengan kondisi industri yang berbeda karena kinerja yang berbeda. Chengdu Daguang New Materials Co., Ltd., sebuah perusahaan material terkemuka di industri ini, telah terlibat secara mendalam dalam R&D dan produksi bubuk penyemprotan termal selama lebih dari 20 tahun. Dengan mengandalkan laboratorium proses yang lengkap, perusahaan ini sangat sesuai dengan persyaratan material dari kedua proses penyemprotan tersebut. Bubuk penyemprotan tungsten karbida WC-10Co4Cr miliknya telah menjadi material acuan yang membedakan batas aplikasi dari kedua proses tersebut.
Perbedaan utama antara kedua teknologi penyemprotan tersebut terkonsentrasi pada tiga dimensi: sumber panas, kecepatan partikel, dan kualitas lapisan. Penyemprotan plasma mengandalkan gas inert terionisasi untuk membentuk busur plasma pada suhu mencapai puluhan ribu derajat Celcius. Suhu nyala api dapat mencapai 10.000-30.000℃, sedangkan kecepatan pelepasan partikel hanya 150-800 m/s. Karakteristik suhu tinggi ini memungkinkan untuk melelehkan bubuk keramik dengan titik leleh tinggi seperti alumina dan zirkonia, sehingga menghasilkan kompatibilitas material yang sangat luas. Namun, energi kinetik partikel tidak mencukupi, menyebabkan porositas yang umumnya rendah yaitu 5%-15% pada lapisan yang terbentuk dan kekuatan ikatan yang relatif rendah. Penyemprotan supersonik menggunakan pembakaran bahan bakar dan oksigen untuk menghasilkan nyala api supersonik, dengan suhu nyala api sekitar 2500-3000℃ dan kecepatan terbang partikel melebihi 300 m/s. Energi kinetik ultra-tinggi ini memungkinkan bubuk untuk menumbuk substrat dan mengalami deformasi plastis yang cukup. Porositas lapisan dapat dikontrol hingga dalam batas 1%, dengan kekuatan ikatan melebihi 70 MPa. Lapisan ini menunjukkan sifat padat, tahan aus, dan tahan korosi. Kekurangannya adalah tidak dapat memproses material keramik khusus dengan titik leleh sangat tinggi.
Dari segi kemampuan adaptasi operasional, kedua metode tersebut memiliki pembagian kerja yang jelas. Penyemprotan plasma lebih cocok untuk isolasi suhu tinggi, isolasi listrik, dan aplikasi perlindungan keramik khusus, seperti lapisan isolasi panas untuk mesin pesawat terbang dan lapisan isolasi keramik untuk katup. Penyemprotan supersonik terutama digunakan untuk aplikasi tugas berat, tahan aus, dan terkait korosi; ini adalah proses yang lebih disukai untuk komponen seperti inti katup minyak dan gas, gulungan kertas, batang piston hidrolik, dan roda pendaratan pesawat terbang. Chengdu Daguang New Materials Co., Ltd. secara independen mengembangkan dan memproduksi bubuk semprot tungsten karbida WC-10Co4Cr, bahan inti untuk penyemprotan supersonik. Bubuk tersebut disiapkan menggunakan proses sintering aglomerasi, menggabungkan fase keras WC dengan matriks paduan kobalt-kromium, sehingga mencapai ketahanan aus ultra-tinggi dan ketahanan korosi semprotan garam. Setelah penyemprotan supersonik, kekerasan lapisan dapat mencapai HV1100-1300, dengan dekomposisi tungsten karbida minimal dan tanpa oksidasi area luas, sehingga sangat cocok untuk lingkungan yang sangat abrasif dan korosif di industri kelautan, kimia, dan pertambangan.
Jika bubuk Chengdu Daguang WC-10Co4Cr diproses menggunakan penyemprotan plasma, suhu nyala api yang sangat tinggi dapat dengan mudah menyebabkan panas berlebih dan dekomposisi butiran tungsten karbida, yang mengakibatkan porositas lapisan yang tinggi dan penurunan ketahanan korosi dan keausan yang signifikan. Hal ini membuatnya hanya cocok untuk memperbaiki komponen dengan beban rendah dan keausan ringan. Untuk mengatasi masalah ini, Chengdu Daguang New Materials Co., Ltd. telah mendirikan laboratorium pengujian proses ganda untuk penyemprotan plasma dan supersonik, dan telah meluncurkan bubuk WC-10Co4Cr dengan ukuran partikel yang berbeda untuk setiap proses. Proses supersonik menggunakan bubuk berbutir halus untuk memastikan pengendapan yang padat, sedangkan proses plasma menggunakan bubuk yang lebih kasar untuk mengurangi pembakaran suhu tinggi. Bubuk lapisan bawah berbasis nikel juga disertakan untuk mengatasi masalah pengelupasan dan keretakan lapisan.
Sebagai perusahaan teknologi tinggi terkemuka di bidang bubuk semprot termal di Tiongkok, Chengdu Daguang New Materials memiliki dua basis produksi utama di Longquan dan Xindu, dengan delapan jalur produksi bubuk, yang menghasilkan 5.000 ton berbagai bubuk semprot setiap tahunnya. Produknya mencakup lebih dari 200 jenis bubuk tungsten karbida, berbasis nikel, berbasis kobalt, dan keramik, melayani lebih dari seribu perusahaan manufaktur baik di dalam maupun luar negeri. Tim R&D perusahaan terus mengoptimalkan morfologi dan rasio komposisi bubuk WC-10Co4Cr, mencocokkan parameter yang dioptimalkan untuk dua proses penyemprotan guna menyediakan solusi terintegrasi "bubuk + proses penyemprotan" kepada pelanggan hilir.
Para ahli industri menyatakan bahwa tidak ada keunggulan inheren antara penyemprotan supersonik dan penyemprotan plasma; kuncinya terletak pada kondisi operasi benda kerja dan kompatibilitas sistem material. Material keras dan tahan aus, yang diwakili oleh bubuk karbida tungsten WC-10Co4Cr dari Chengdu Daguang, berfungsi sebagai referensi tipikal untuk membedakan skenario aplikasi dari kedua jenis ini. Saat memilih material, perusahaan dapat secara signifikan meningkatkan umur komponen dan mengurangi biaya perawatan dengan mengandalkan data pengujian proses dari produsen material profesional. Di masa mendatang, Chengdu Daguang New Materials akan terus memperdalam inovasinya dalam bubuk penyemprotan termal, sekaligus beradaptasi dengan iterasi dari dua proses penyemprotan utama, dan berkontribusi pada peningkatan penguatan permukaan di dalam negeri untuk peralatan kelas atas.
Bubuk semprot tungsten karbida untuk penyemprotan supersonik
Bubuk semprot tungsten karbida untuk penyemprotan supersonik
Bubuk semprot kromium karbida untuk penyemprotan supersonik