Dacă pistonul pompei își pierde finisarea suprafeței în câteva săptămâni sau o rolă de ghidare începe să creeze foaia pe care o poartă, defecțiunea indică de obicei un material de suprafață care nu poate face față condițiilor de funcționare. O acoperire ceramică poate rezolva adesea acest lucru, dar nu orice ceramică se comportă la fel. Pulberea de oxid de titan de alumină este unul dintre puținele materiale ceramice de primă materie care combină duritatea unui oxid cu suficientă duritate pentru a supraviețui ciclului termic, impactului mecanic și atacului chimic fără crăpare. Este materialul la care ajungeți atunci când alumina pură este prea fragilă, oxidul de crom este prea riscant și aliajele metalice nu mai rezistă.
Detalii practice înainte de a intra în detalii: performanța unei acoperiri cu oxid de alumină de titan este decisă de conținutul de TiO2, distribuția dimensiunii particulelor și reputația producătorului de pulbere. Rezolvați aceste trei lucruri și obțineți o acoperire care rezistă la uzura abrazivă, aderă la o suprafață metalică pregătită și se descurcă la temperaturi care ar înmuia majoritatea aliajelor.
Ce este pudra de oxid de alumină de titan și cum este fabricată
Pulbere de oxid de alumină de titan este o pulbere ceramică compozită în care alfa alumină (Al2O3) formează faza dominantă și dioxidul de titan (TiO2) acționează ca un agent de întărire. Cei doi oxizi sunt topiți, aglomerați sau amestecați la temperaturi ridicate pentru a forma o materie primă care este pulverizată pe un substrat printr-un proces de pulverizare termică. O calitate produsă în mod obișnuit este Al2O3 cu 13 wt. la sută TiO2, dar formulările cu 3, 20 și 40 la sută TiO2 sunt de asemenea produse pentru nevoi specifice.
Calea de fabricație determină modul în care se comportă pulberea în timpul pulverizării. Pulberile topite și zdrobite produc particule unghiulare care se depun mai dens, în timp ce pulberile aglomerate și sinterizate oferă o mai bună curgere. Granulele uscate prin pulverizare oferă o formă sferică care se alimentează în mod constant printr-un alimentator de pulbere, ceea ce contează atunci când utilizați o lanternă cu plasmă sau HVOF. Distribuția dimensiunii particulelor este monitorizată prin difracție laser și adesea exprimată ca valori D10, D50 și D90. O fracție tipică de calitate plasmă poate scădea între 15 și 45 de micrometri, cu un D50 aproape de 25 de micrometri.
Relația dintre TiO2 și performanța acoperirii merită explicată clar. Dioxidul de titan scade punctul de topire al aluminei, ceea ce ajută particulele să se topească mai bine în jetul de plasmă și să se lege de substrat. De asemenea, îmbunătățește duritatea prin promovarea unei microstructuri cu granulație fină și prin reducerea propagării fisurilor. De aceea, calitatea ceramică este atât de des specificată pentru inele de uzură, role de fabrică de hârtie, role de texturare și tije cilindrice hidraulice.
Pulbere de oxid de titan de alumină cu dimensiunea particulelor personalizabile Pulbere de oxid de alumină de titan lowers the melting point and improves toughness of coatings, making it suitable for wear rings and rollers. Customizable phase composition and particle size are available. Vizualizare produs → Când lucrați cu o companie care își produce propriul stoc de pulbere, puteți solicita și pulberi cu o compoziție de fază specifică sau o fereastră de particule mai îngustă, fără a modifica formula chimică. Acest lucru este util în special atunci când stratul de acoperire trebuie să îndeplinească o bandă de duritate, o limită de porozitate sau o cerință de rezistență a aderenței într-o specificație a clientului.
De ce depășește alumina pură în multe acoperiri
Alumina pură este extrem de dură, dar rigiditatea sa o face predispusă la microfisurare sub sarcină, deoarece acoperirea nu poate suporta efortul. Adăugările mici de TiO2 schimbă acest comportament. Compartimentul dintre duritate și duritate este decizia centrală atunci când alegeți o pulbere de oxid ceramic, iar tabelul de mai jos oferă o imagine de ansamblu practică a formulărilor comune.
| Formulare de pulbere | Duritate tipică (HV 300) | Rezistența legăturii (MPa) | Porozitate tipică (%) | Limitare primară |
|---|---|---|---|---|
| Al2O3 (pur) | 1000 - 1100 | 20 - 40 | 2 - 5 | Casant sub impact și ciclu termic |
| Al2O3 3% TiO2 | 950 - 1050 | 25 - 45 | 1 - 4 | Duritate mai scăzută decât grade mai mari de TiO2 |
| Al2O3 13% TiO2 | 850 - 1000 | 30 - 50 | 0,5 - 3 | Rezistență limitată la soluții alcaline puternice |
| Al2O3 40% TiO2 | 650 - 850 | 40 - 60 | 1 - 4 | Duritate mai mică; utilizat în principal pentru suprafețe anti-grisare și cu eliberare ușoară |
| Cr2O3 | 900 - 1050 | 25 - 45 | 1 - 3 | Restricții de sănătate și mediu în manipulare |
După cum arată tabelul, adăugarea a 13% TiO2 atinge un echilibru care l-a făcut alegerea implicită în multe industrii. Păstrează suficientă duritate pentru a rezista la uzura abrazivă în timp ce dezvoltă o rezistență de aderență care poate depăși 50 MPa cu un substrat aspru corespunzător. Acoperirea va rula, de asemenea, la viteze mari, fără a eșua, motiv pentru care este utilizată pe suprafețele rolelor de imprimare care trebuie finisate la o rugozitate foarte scăzută.
Imaginea de cost susține și această notă. Pulberea de oxid de titan de alumină este mai puțin costisitoare decât materia primă de carbură de tungsten în majoritatea volumelor și nu necesită aceeași manipulare a gazului inert ca oxidul de crom pur, oferind totuși un finisaj excelent după șlefuirea și lustruirea diamantelor.
Unde sunt utilizate în practică acoperirile cu oxid de alumină de titan
Veți găsi pulbere de oxid de titan de alumină specificată în două mari categorii de lucrări: fabricarea de componente noi și remanufacturarea sau repararea pieselor uzate. Ambele se bazează în esență pe același proces de acoperire, dar geometria piesei, viteza suprafeței și mediul dictează ce grad este ales.
Ingineria suprafeței pieselor sensibile la uzură
Cilindrii hidraulici, pistonii pompei, arborii și manșoanele sunt acoperite în mod obișnuit cu pulbere de alumină TiO2 pentru a restabili dimensiunile și pentru a adăuga o suprafață dură, cu frecare redusă. Într-o fabrică de textile, rolele de ghidare care rulează la viteze mari ale liniei nu trebuie să transfere urme pe material. Un strat de TiO2 de 13% aplicat prin acoperire ceramică cu plasmă este o modalitate eficientă de a obține rezistență la zgârieturi și o suprafață de eliberare fără costul ridicat al unei acoperiri cu carbură.
Acoperire ceramică cu plasmă pentru suprafețe durabile rezistente la uzură Acoperirea ceramică cu plasmă folosește o torță la temperatură ridicată pentru a topi și a depune pulberea ceramică, restabilind dimensiunile și adăugând un strat dur. Este eficient pentru cilindri hidraulici, piston și role de ghidare textile. Vizualizare produs → Pulverizarea cu plasmă este procesul cel mai adesea asociat cu această pulbere. Lanterna cu plasmă generează temperaturi cu mult peste 10.000 de grade Celsius, astfel încât materia primă ceramică poate fi topită în milisecunde și accelerată pe piesa pregătită. Acoperirea se acumulează în treceri subțiri și fiecare trecere este monitorizată pentru grosime și duritate înainte ca piesa să fie trimisă pentru șlefuire finală.
Componente personalizate construite în jurul suprafețelor ceramice
Pentru piesele care suferă atât uzură abrazivă, cât și coroziune, o componentă acoperită cu ceramică poate rezista cu mult mai mult decât o piesă din aliaj neacoperită. Un arbore ceramic personalizat realizat cu un sistem de suprafață cu oxid de aluminiu, de exemplu, poate fi o alternativă rentabilă la un arbore ceramic solid. Miezul său este metal, în timp ce suprafața de lucru poartă un strat ceramic care rezistă mecanismului de uzură care conduce ciclul de înlocuire.
Arbore ceramic personalizat cu acoperire cu oxid de aluminiu Acest arbore are un miez metalic și o suprafață de lucru ceramică care rezistă la uzură și coroziune, oferind o alternativă rentabilă la ceramica solidă. De asemenea, se potrivește aplicațiilor la temperaturi înalte și anti-lipire. Vizualizare produs → Suprafețe la temperatură ridicată și cu eliberare curată
Stabilitatea termică a pulberii de oxid de alumină de titan o face utilă și pe suprafețele care văd temperaturi de serviciu ridicate sau în care trebuie evitată lipirea. În prelucrarea cauciucului, matrițele și componentele extruderului beneficiază de comportamentul de eliberare al suprafeței bogate în TiO2. În componentele turbinei cu gaz care funcționează într-un mediu corosiv fierbinte, pulberea este ocazional utilizată ca strat de bază sub un strat superior de barieră termică. Punctul important pentru un cumpărător de piese este că stratul de acoperire trebuie să fie potrivit cu temperatura exactă de serviciu, deoarece conținutul de TiO2 modifică ușor coeficientul de dilatare și temperatura maximă continuă.
Dacă sunteți pe piață pentru o pulbere de oxid de titan de alumină, vă ajută să combinați acest articol cu ghidul nostru despre utilizări primare în procesele industriale astfel încât selecția acoperirii să poată fi aliniată cu condițiile dumneavoastră de lucru.
Cum să alegi nota potrivită: o abordare practică
Nu ești de așteptat să fii un cercetător ceramic pentru a alege o pulbere. Procesul practic de mai jos acoperă pașii esențiali și este potrivit atât pentru modernizarea unui strat existent, cât și pentru proiectarea unei piese noi.
- Definiți mecanismul de uzură dominant. Uzura abrazivă favorizează un strat mai dur, în timp ce impactul sever sau șocul termic favorizează unul mai dur. Dacă nu sunteți sigur, începeți cu 13% TiO2 și efectuați o comparație controlată.
- Verificați temperatura de serviciu și mediul chimic. Confirmați dacă suprafața va vedea alcalinitate sau acizi și dacă temperatura maximă rămâne sub intervalul recomandat de utilizare continuă.
- Decideți asupra modului de preparare. Sablarea cu granulație este standard pentru pulverizarea termică, dar acoperirile ceramice pot fi, de asemenea, așezate pe o suprafață prelucrată cu caneluri sau sub tăiere atunci când precizia dimensională este importantă.
- Specificați distribuția mărimii particulelor și morfologia. Solicitați furnizorului valorile D10, D50 și D90 și solicitați o măsurare a debitului dacă utilizați un sistem de alimentare de înaltă presiune.
- De acord cu testul de acceptare. Rezistența aderării, microduritatea, porozitatea și toleranța la grosime trebuie definite în scris înainte de începerea producției. Acest lucru este important mai ales dacă cumpărați role acoperite sau piston de volum.
Ce să verificați înainte de a cumpăra
Același nume de pulbere poate duce la rezultate foarte diferite de acoperire. Mai întâi, confirmați puritatea și raportul dintre Al2O3 și TiO2. În al doilea rând, verificați dacă pulberea a fost analizată într-un interval consistent, deoarece particulele fine și grosiere se comportă diferit în zbor. În al treilea rând, solicitați o probă de acoperire pe o bucată de probă. Un furnizor competent va furniza de obicei cupoane de testare cu aceeași grosime de acoperire care este propusă pentru partea dvs. În al patrulea rând, întrebați despre echipamentele de inspecție și măsurare utilizate în producție. În cazul în care compania nu poate arăta un proces de calitate măsurabil, nu veți putea avea încredere în valorile raportate pentru duritate sau forța de aderență.
Pentru o privire mai profundă asupra comportamentului materialului, puteți citi articolul nostru despre proprietățile și avantajele pulberii de oxid de titan de alumină .
Lucrul cu un furnizor de pulbere care aplică și acoperirea
Există un avantaj distinct în a comanda pulbere de oxid de titan de alumină de la o companie care își desfășoară propriile procese de acoperire. Bucla de feedback dintre producția de pulbere și rezultatele de acoperire este mult mai scurtă, iar ajustările la compoziție sau dimensiunea particulelor pot fi testate rapid. Un furnizor cu capacitate internă de acoperire cu plasmă ceramică poate efectua lucrări de dezvoltare pentru componenta dvs. reală, în loc să predea doar o pungă de pulbere și date tehnice generice.
Jiangsu Crystal Additive Manufacturing Co., Ltd. produce pulberi ceramice interne și le aplică prin acoperire ceramică cu plasmă, placare cu plasmă, pulverizare supersonică, placare cu laser și alte procese de pulverizare termică. Această structură unică contează atunci când sarcina implică o anumită rolă, arbore sau manșon care trebuie să îndeplinească atât o dimensiune, cât și o proprietate de suprafață. Compania produce, de asemenea, role personalizate și componente de șuruburi care sunt construite în jurul unui strat ceramic sau aliaj rezistent la uzură. Acesta este exact tipul de furnizor care poate fi util atunci când nu există un standard standard pentru mașina dvs.
Selecția materialului este doar o parte a ecuației. Calitatea pulberii și disciplina procesului de acoperire decid dacă pistonul tău sigilat al pompei durează șase luni sau trei ani. De aceea, recomandarea pentru cumpărători este simplă: discutați împreună despre calitatea de pulbere și serviciul de acoperire și insistați asupra dovezilor măsurabile dintr-o piesă de probă înainte de a extinde producția.
Pulberea de oxid de alumină de titan nu trebuie să fie o alegere complicată. Începeți cu condițiile de funcționare, selectați un conținut dovedit de TiO2 și cereți furnizorului să dovedească acoperirea propriei componente. Rezultatul va fi o suprafață durabilă care supraviețuiește condițiilor care au cauzat inițial defecțiunea.
