Hva er sprayforming?

Sprededannelse er en metalldannende prosess som spyr smeltet, forstøvet metall på et roterende underlag for å danne en metallgryte eller -nett. Prosessens høye størkningsgrad resulterer i en veldefinert mikrostruktur. Prosessen produserer materiale som ligner det som oppnås ved pulvermetallurgi til en brøkdel av prisen. Avhenger av underlagets form er det mulig å hylle eller stenger av forskjellige former. Prosessen kan brukes på et stort utvalg av legeringer.

På grunn av deres unike egenskaper, har metaller blitt manipulert av menneskeheten i tusenvis av år i fremstilling av redskaper, verktøy, fartøyer og forskjellige utstyr eller våpen. Moderne verktøy og instrumenter krever metalldeler som passer tett sammen og beveger seg jevnt mot hverandre. I tillegg må disse presisjonsdelene ha høy styrke og hardhet, funksjoner i mikrostrukturen til det faste metallet.

Ved nøye kontroll av sprayformingsprosessen kan dråpestørrelsen, formen og sammensetningen manipuleres for å skape ønskede finishegenskaper. For eksempel er karbider, karbon-metallforbindelser, en betydelig faktor i den endelige hardheten av stål som brukes i miljøer med høy belastning, for eksempel i rom eller under vann. Ved mikroskopisk undersøkelse av støpte stålplater blir karbidkrystaller sett på som lange kjeder, noe som øker brostheten til sluttproduktet. De fleste av disse karbidene er kromforbindelser. I lignende sprayformede stålplater er karbidene mindre, jevnt fordelt, og er forbindelser av vanadium, et sterkere metall.

Sprededannelse er rimeligere enn pulvermetallurgi. I denne alternative teknologien tilberedes pulveret først fra en av flere teknikker. Deretter blandes pulveret, komprimeres i en form og sintres i en ovn. Sintringen tillater en langsom koalesens av partiklene når de smelter og løper sammen. Kornveksten er mikroskopisk. Pulvermetallurgi produserer veldig tette, sterke materialer.

Sprayformede produkter er også veldig tette, men krever to prosesseringstrinn. Legeringen smeltes, forstøves gjennom en dyse og påvirker underlaget. Ved å avkjøle nitrogengassen som blir blåst motstrøm til dråpene, holdes dråpene separate og distinkte, men avkjøles raskere. Segregering av legeringens metaller blir forsinket ved at dråpene ikke lar seg blande. Dråpene er delvis smeltet når de treffer underlaget; i pulvermetallurgi er metallet i fast partikkelform.

Sprøyteformingsprosessen er blitt foredlet som Osprey-prosessen, en kommersiell-klar metodikk for høyfast stål. En variant av prosessen, Spraycast-X ™ -prosessen, gjør det mulig å produsere nikkelbaserte legeringer som er tøffe nok for gassturbinmotordeler. Kostnadene reduseres også fordi mindre avfallsmetall må fjernes for å utgjøre den endelige delen.