Hvad dannes spray?
Spraydannelse er en metalformningsproces, der sprøjter smeltet, forstøvet metal på et roterende underlag til dannelse af en metalstang eller bund. Processens høje størkningsgrad resulterer i en veldefineret mikrostruktur. Fremgangsmåden producerer materiale, der ligner det, der opnås ved pulvermetallurgi til en brøkdel af prisen. Afhængigt af underlagets form er det muligt at hænge eller stænger i forskellige former. Processen er anvendelig til en lang række legeringer.
På grund af deres unikke egenskaber er metaller blevet manipuleret af menneskeheden i tusinder af år til fremstilling af redskaber, værktøjer, fartøjer og forskellige udstyr eller våben. Moderne værktøjer og instrumenter kræver metaldele, der passer tæt sammen og bevæger sig jævnt mod hinanden. Derudover skal disse præcisionsdele udvise høj styrke og hårdhed, funktioner i mikrostrukturen af det faste metal.
Ved omhyggelig kontrol af sprøjtedannelsesprocessen kan dråbeformens størrelse, form og sammensætning manipuleres for at skabe ønskede finishegenskaber. F.eks. Er carbider, carbon-metalforbindelser, en betydelig faktor i den endelige hårdhed af stål, der bruges i miljøer med høj belastning, såsom i rummet eller under vand. Ved mikroskopisk undersøgelse af støbte stålplader ses carbidkrystaller som lange kæder, hvilket øger det skarpe slutprodukt. De fleste af disse carbider er chromforbindelser. I lignende sprayformede stålplader er carbiderne mindre, jævnt fordelt og er forbindelser af vanadium, et stærkere metal.
Sprøjtedannelse er billigere end pulvermetallurgi. I denne alternative teknologi fremstilles pulveret først ud fra en af flere teknikker. Derefter blandes pulveret, komprimeres i en matrice og sintres i en ovn. Sintringen tillader en langsom koalescens af partiklerne, når de smelter og løber sammen. Kornvæksten er mikroskopisk. Pulvermetallurgi producerer meget tætte, stærke materialer.
Sprayformede produkter er også meget tæt, men kræver to behandlingstrin. Legeringen smeltes, forstøves gennem en dyse og påvirker underlaget. Ved at afkøle den nitrogengas, der blæses modstrøm til dråberne, holdes dråberne adskilt og tydelige, men afkøles hurtigere. Segregering af legeringsmetaller forsinkes ved ikke at lade dråberne blande sig. Dråberne er delvist smeltet, når de rammer underlaget; i pulvermetallurgi er metallet i fast partikelform.
Sprøjteformningsprocessen er blevet raffineret som Osprey-processen, en kommerciel klar metode til højstyrkestål. En variation af processen, Spraycast-X ™ -processen, muliggør produktion af nikkelbaserede legeringer, der er hårde nok til gasturbinemotordele. Omkostningerne reduceres også, fordi mindre spildmetal skal fjernes for at udgøre den sidste del.