Termal Spreyleme Yöntemleri

1. Termal Spreyleme Yöntemleri Abdullah Selim PARLAKYİĞİT Makine Mühendisliği Anabilim Dalı

2. Sunum Planı • Giriş • Termal Spreyleme • Uygulama Alanları • Termal Sprey Yöntemleri • Yöntemlerin Karşılaştırılması • Sonuç ve Öneriler

3. Giriş Teknolojik gelişmeler Makine, ekipman vs. malzemelerinin maruz kaldığı kompleks koşullar Malzeme özelliklerinin geliştirilmesi Yüzey özelliklerinin geliştirilmesi Kaplama üretimi Termal Sprey Kaplama Yöntemleri

4. Termal Spreyleme Nedir ? • Termal spreyleme; metalik, metalik olmayan veya seramik kaplamalar üretmek için termal bir kaynak tarafından üretilen ısı aracılığıyla ergimiş veya yarı ergimiş katı parçacıkların spreylenerek mekanik bağlanma ile altlık malzeme üzerinde biriktirilmesidir.

5. Kullanım Amaçları • Aşınma Direnci • Sertlik • Bağ Mukavemeti • Korozyon ve Oksidasyon Direnci • Termal Özellikler • Elektriksel Özellikler ( iletkenlik, direnç ve yalıtkanlık dayanımı vs.) • Optik Özellikler (emme veya yansıtma vs.)

6. Yöntemin Avantajları • Çok çeşitli altlık malzemeler üzerine hemen hemen tüm malzemelerin kaplamasının biriktirilebilmesi. • Sıcaklık, hız ve atmosferik koşulların çok geniş bir aralıkta ayarlanabilmesi. • Altlık malzemenin düşük termal yüke maruz kalması. • Bölgesel kaplama imkânı sağlaması. • Bazı donanımların hareket edebilir olması. • Yüksek biriktirme oranına sahip olması. • Kaplamanın altlık malzemeye zarar vermeden kaldırılabilmesi ve yeniden kaplama yapımı imkânının sağlanabilmesi.

7. Uygulama Alanları • Havacılık Sektörü • Savunma Sanayi • Otomotiv Endüstrisi • Enerji Üretimi ve İletimi • Medikal Uygulamalar • Denizcilik Sektörü • Nükleer Sanayi • Petrokimya Sanayi • Tekstil, Kimya ve Kağıt Sanayi vs.

8. Çıplak ve TBC uygulanmış türbin kanatçıkları Krom Kaplanmış Matbaa Merdanesi Pistonların Seramik Kaplanması Gaz Türbin Rotoru Seramik Kaplama Hidroksiapatit Kaplanmış Kalça Protezi

9. Termal Sprey Yöntemleri

10. Alev Spreyi • İlk geliştirilen termal sprey yöntemi • Toz, tel veya çubuk formunda kaplama malzemesi • Düşük bağ mukavemeti • Yüksek porozite oranı • Termal yüke maruz kalma Toz Alev Spreyi Tel Alev Spreyi

11. Detonasyon Tabancası • Yüksek Bağ Mukavemeti • Düşük Porozite Oranı • Patentli Proses

12. Yüksek Hızlı Oksi-Yakıt (HVOF) • Alevle Ergitme • Yüksek Parçacık Hızları • Yüksek Yoğunluk • Düşük Oksit İçeriği • Yüksek Bağ Mukavemeti

13. Elektrik Ark Spreyi • Elektrotlar arasında ark oluşturulması esasına dayanır. • Termal verim yüksektir. • Altlık malzemeye düşen termal yük azdır. • Tel haline getirilebilen iletken malzemeler gerekir.

14. Plazma Spreyi • Elektrik arkı ile plazma ortamının oluşumuna dayanır. • Esnek bir yöntem (parçacık hızı & sıcaklık) • Kaplanacak malzeme özellikleri daha geniş bir aralıkta seçilebilir. • Seramik gibi yüksek ergime noktasına sahip malzemeler biriktirilebilir. • Oksitlenme !!! (vakum veya inert gaz ortamı)

15. Soğuk Sprey • Yeni geliştirilmekte olan bir yöntemdir. • Kinetik Enerji esasına dayanır. • Düşük Sıcaklık & Yüksek Hız • Yorulma ömrü yüksek kaplama üretimi • Faz değişimi ve kaplama sonrası distorsiyonlar yok.

16. Yöntemlerin Kıyaslanması

17. Sıcaklık & Hız

18. Yöntemlerin Kıyaslanması • Yüksek Hız → Detonasyon Tabancası, HVOF, Soğuk Sprey • Yüksek Sıcaklık → Plazma Spreyi • Maliyet → Alev – Elektrik Ark – Plazma, D-Gun, HVOF • Kaplama Kalitesi → Parçacık Hızı ↑

19. Sonuç ve Öneriler • Her yönden üstün bir yöntem yoktur. (kaplama kalitesi, hız ve maliyet) • Yüksek bağ mukavemeti için yüksek parçacık hızlarına ulaşmak gerekmektedir. • Porozite oranı kullanım amacına göre avantajlı veya dezavantajlı olabilir. • Her malzemenin her yöntemle kaplanması mümkün değildir. • Yöntem seçimi yapılırken; kaplamanın yapılma amacı ve beklenen çalışma ömrü ve maliyet faktörleri dikkate alınmalıdır.

20. Teşekkürler...