Jos pumpun mäntä menettää pintakäsittelynsä viikkojen kuluessa tai ohjaustela alkaa uuristaa sen kantamaa levyä, vika viittaa yleensä pintamateriaaliin, joka ei kestä käyttöolosuhteita. Keraaminen pinnoite voi usein ratkaista tämän, mutta kaikki keramiikka ei toimi samalla tavalla. Alumiinioksidi-titaanioksidijauhe on yksi harvoista keraamisista raaka-aineista, joissa oksidin kovuus yhdistyy riittävään sitkeyteen kestämään lämpökiertoa, mekaanista iskua ja kemiallista hyökkäystä halkeilematta. Se on materiaali, jota tavoitat, kun puhdas alumiinioksidi on liian hauras, kromioksidi on liian riskialtista ja metalliseokset eivät enää kestä.
Käytännön poikkeama ennen kuin mennään yksityiskohtiin: alumiinioksidititaanioksidipinnoitteen suorituskyvyn määräävät TiO2-pitoisuus, hiukkaskokojakautuma ja jauheen valmistajan maine. Kun otat nämä kolme asiaa oikein, saat pinnoitteen, joka kestää hankausta kulumista, tarttuu valmistettuun metallipintaan ja kestää lämpötiloja, jotka pehmentävät useimpia seoksia.
Mitä alumiinioksidititaanioksidijauhe on ja miten se valmistetaan
Alumiinioksidi-titaanioksidijauhe on keraaminen komposiittijauhe, jossa alfa-alumiinioksidi (Al2O3) muodostaa hallitsevan faasin ja titaanidioksidi (TiO2) toimii kovettajana. Nämä kaksi oksidia sulatetaan, agglomeroidaan tai sekoitetaan korotetuissa lämpötiloissa raaka-aineen muodostamiseksi, joka ruiskutetaan substraatille lämpösumutusprosessin kautta. Yleisesti valmistettu laatu on Al2O3, jossa on 13 painoprosenttia. TiO2:ta, mutta myös 3, 20 ja 40 prosentin TiO2:ta sisältäviä formulaatioita tuotetaan erityistarpeisiin.
Valmistusreitti määrittää jauheen käyttäytymisen ruiskutuksen aikana. Sulatetut ja murskatut jauheet tuottavat kulmikkaita hiukkasia, jotka kerrostuvat tiheämmin, kun taas agglomeroidut ja sintratut jauheet tarjoavat paremman juoksevuuden. Suihkukuivatut rakeet antavat pallomaisen muodon, joka syöttää johdonmukaisesti jauheen syöttölaitteen läpi, millä on merkitystä, kun käytät plasma- tai HVOF-poltinta. Hiukkaskokojakaumaa seurataan laserdiffraktiolla ja ilmaistaan usein D10-, D50- ja D90-arvoina. Tyypillinen plasmalaatuinen fraktio voi olla 15-45 mikrometriä, kun D50 on lähellä 25 mikrometriä.
TiO2:n ja pinnoitteen suorituskyvyn välinen suhde on syytä selittää selkeästi. Titaanidioksidi alentaa alumiinioksidin sulamispistettä, mikä auttaa hiukkasia sulamaan perusteellisemmin plasmasuihkussa ja sitoutumaan alustaan. Se parantaa myös sitkeyttä edistämällä hienorakeista mikrorakennetta ja vähentämällä halkeamien leviämistä. Tästä syystä keraaminen laatu on niin usein määritelty kulutusrenkaille, paperitehtaan teloille, teksturointiteloille ja hydraulisylinterien tankoille.
Alumiinioksidititaanioksidijauhe, jossa on mukautettava hiukkaskoko Alumiinioksidi-titaanioksidijauhe 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. Näytä tuote → Kun työskentelet omaa jauhemassaa valmistavan yrityksen kanssa, voit tilata myös tietyn faasikoostumuksen tai kapeamman hiukkasikkunan jauheita muuttamatta kemiallista kaavaa. Tämä on erityisen hyödyllistä, kun pinnoitteen on täytettävä kovuuskaista, huokoisuusraja tai sidoslujuusvaatimus asiakkaan spesifikaatiossa.
Miksi se ylittää puhtaan alumiinioksidin monissa pinnoitteissa
Puhdas alumiinioksidi on erittäin kovaa, mutta sen jäykkyys tekee siitä alttiita mikrosäröilleen kuormituksen alaisena, koska pinnoite ei kestä rasitusta. Pienet TiO2:n lisäykset muuttavat tätä käyttäytymistä. Kovuuden ja sitkeyden välinen kompromissi on keskeinen päätös valittaessa keraamista oksidijauhetta, ja alla oleva taulukko antaa käytännön yleiskatsauksen yleisimmistä koostumuksista.
| Jauheformulaatio | Tyypillinen kovuus (HV 300) | Sidoslujuus (MPa) | Tyypillinen huokoisuus (%) | Ensisijainen rajoitus |
|---|---|---|---|---|
| Al2O3 (puhdas) | 1000-1100 | 20-40 | 2-5 | Hauras iskun ja lämpöpyöräilyn vaikutuksesta |
| Al203 3 % Ti02 | 950-1050 | 25-45 | 1-4 | Alempi sitkeys kuin korkeammat TiO2-laadut |
| Al203 13 % Ti02 | 850-1000 | 30-50 | 0,5-3 | Rajoitettu kestävyys voimakkaille emäksisille liuoksille |
| Al203 40 % TiO2 | 650-850 | 40-60 | 1-4 | Alempi kovuus; käytetään pääasiassa hankausta ehkäiseviin ja helposti irrotettaviin pintoihin |
| Cr2O3 | 900-1050 | 25-45 | 1-3 | Terveys- ja ympäristörajoitukset käsittelyssä |
Kuten taulukko osoittaa, 13 prosentin TiO2:n lisääminen saavuttaa tasapainon, joka on tehnyt siitä oletusvaihtoehdon monilla teollisuudenaloilla. Se säilyttää riittävän kovuuden vastustaakseen hankaavaa kulumista ja kehittää samalla sidoslujuuden, joka voi ylittää 50 MPa oikein karhennetulla alustalla. Pinnoite kulkee myös suurilla nopeuksilla epäonnistumatta, mikä on yksi syy siihen, että sitä käytetään painotelan pinnoille, jotka on viimeisteltävä erittäin alhaiseksi karheudeksi.
Myös kustannuskuva tukee tätä arvosanaa. Alumiinioksidititaanioksidijauhe on useimmissa määrissä halvempaa kuin volframikarbidin raaka-aine, eikä se vaadi samaa inertin kaasun käsittelyä kuin puhdas kromioksidi, mutta antaa silti erinomaisen viimeistelyn timanttihionnan ja -kiillotuksen jälkeen.
Missä alumiinioksidi-titaanioksidipinnoitteita käytetään käytännössä
Löydät alumiinioksidititaanioksidijauhetta kahdessa laajassa työryhmässä: uusien komponenttien valmistuksessa ja kuluneiden osien uudelleenvalmistuksessa tai korjauksessa. Molemmat perustuvat olennaisesti samaan pinnoitusprosessiin, mutta osan geometria, pinnan nopeus ja ympäristö sanelevat, mikä laatu valitaan.
Kulutusherkkien osien pintasuunnittelu
Hydraulisylinterit, pumpun männät, akselit ja holkit päällystetään rutiininomaisesti alumiinioksidin TiO2-jauheella mittojen palauttamiseksi ja kovan, vähäkitkaisen pinnan lisäämiseksi. Tekstiilitehtaassa suurilla linjanopeuksilla pyörivät ohjausrullat eivät saa siirtää jälkiä materiaaliin. Plasmakeraamisella pinnoitteella levitetty 13-prosenttinen TiO2-pinnoite on tehokas tapa saavuttaa naarmuuntumiskestävyys ja irrotuspinta ilman kovametallipinnoitteen korkeita kustannuksia.
Plasmakeraaminen pinnoite kestäville kulutusta kestäville pinnoille Plasmakeraaminen pinnoite käyttää korkean lämpötilan poltinta keraamisen jauheen sulattamiseen ja kerrostamiseen, mikä palauttaa mitat ja lisää kovan kerroksen. Se on tehokas hydraulisylintereille, männille ja tekstiiliohjainrullille. Näytä tuote → Plasmasumutus on prosessi, joka on useimmiten yhdistetty tähän jauheeseen. Plasmapoltin tuottaa reilusti yli 10 000 celsiusasteen lämpötiloja, joten keraaminen raaka-aine voidaan sulattaa millisekunneissa ja kiihdyttää valmisteltuun osaan. Pinnoite kerääntyy ohuina kierroksina, ja jokaisen läpimenon paksuutta ja kovuutta tarkkaillaan ennen kuin kappale lähetetään viimeistelyhiontaan.
Mukautetut komponentit, jotka on rakennettu keraamisen pinnoitteen ympärille
Osien, joissa esiintyy sekä hankaavaa kulumista että korroosiota, keraamisella pinnoitteella päällystetty komponentti voi kestää huomattavasti kauemmin kuin pinnoittamaton seososa. Esimerkiksi alumiinioksidipintajärjestelmällä valmistettu keraaminen varsi voi olla kustannustehokas vaihtoehto kiinteälle keraamiselle akselille. Sen ydin on metallia, kun taas työpinnassa on keraaminen kerros, joka vastustaa vaihtosykliä ohjaavaa kulumismekanismia.
Räätälöity keraaminen akseli alumiinioksidipinnoitteella Tässä akselissa on metallisydän ja keraaminen työpinta, joka kestää kulutusta ja korroosiota ja tarjoaa kustannustehokkaan vaihtoehdon kiinteälle keramiikalle. Se sopii myös korkeisiin lämpötiloihin ja tarttumista estävissä sovelluksissa. Näytä tuote → Korkean lämpötilan ja puhtaasti vapautuvat pinnat
Alumiinioksidititaanioksidijauheen lämpöstabiilisuus tekee siitä hyödyllisen myös pinnoilla, joilla on kohonnut käyttölämpötila tai joissa kiinnittymistä on vältettävä. Kumin käsittelyssä muotit ja suulakepuristimen komponentit hyötyvät TiO2-rikkaan pinnan vapautumiskäyttäytymisestä. Kuumassa syövyttävässä ympäristössä toimivissa kaasuturbiinikomponenteissa jauhetta käytetään toisinaan pohjamaalina ylemmän lämpösulkukerroksen alla. Osien ostajalle on tärkeää, että pinnoite on sovitettava täsmälleen käyttölämpötilaan, koska TiO2-pitoisuus siirtää hieman laajenemiskerrointa ja jatkuvan maksimilämpötilaa.
Jos etsit alumiinioksidititaanioksidijauhetta, tämä artikkeli auttaa yhdistämään oppaamme ensisijainen käyttö teollisissa prosesseissa jotta pinnoitevalikoima voidaan sovittaa työolosuhteisi mukaan.
Oikean arvosanan valitseminen: Käytännön lähestymistapa
Sinun ei odoteta olevan keramiikkatieteilijä jauheen valinnassa. Alla oleva käytännön prosessi kattaa olennaiset vaiheet ja soveltuu sekä olemassa olevan pinnoitteen päivittämiseen että uuden osan suunnitteluun.
- Määrittele hallitseva kulumismekanismi. Hankaava kuluminen suosii kovempaa pinnoitetta, kun taas voimakas isku tai lämpöshokki suosii sitkeämpää. Jos olet epävarma, aloita 13 prosentin TiO2:sta ja suorita kontrolloitu vertailu.
- Tarkista käyttölämpötila ja kemiallinen ympäristö. Varmista, näkyykö pinnalla emäksisiä tai happoja ja pysyykö maksimilämpötila suositellun jatkuvan käyttöalueen alapuolella.
- Päätä valmistusmenetelmä. Hiekkapuhallus on vakiona lämpösuihkussa, mutta keraamiset pinnoitteet voidaan levittää myös koneistetulle uritetulle tai alta leikatulle pinnalle, kun mittatarkkuus on tärkeää.
- Määritä partikkelikokojakauma ja morfologia. Pyydä toimittajalta D10-, D50- ja D90-arvot ja pyydä virtausnopeuden mittaus, jos käytät korkeapainesyöttöjärjestelmää.
- Sovi hyväksyntätestistä. Liimauslujuus, mikrokovuus, huokoisuus ja paksuustoleranssi on määriteltävä kirjallisesti ennen tuotannon aloittamista. Tämä on erityisen tärkeää, jos ostat päällystettyjä rullia tai mäntiä.
Mitä tulee tarkistaa ennen ostamista
Sama jauhenimi voi johtaa hyvin erilaisiin pinnoitustuloksiin. Varmista ensin puhtaus ja Al2O3:n suhde TiO2:een. Tarkista toiseksi, onko jauhe seulottu tasaiselle alueelle, koska hienot ja karkeat hiukkaset käyttäytyvät eri tavalla lennon aikana. Kolmanneksi pyydä pinnoite näyte vedoskappaleelle. Pätevä toimittaja toimittaa yleensä testikuponkeja, joissa on sama pinnoitepaksuus kuin sinulle on ehdotettu. Neljänneksi kysy tuotannossa käytetyistä tarkastus- ja mittauslaitteista. Jos yritys ei pysty osoittamaan mitattavissa olevaa laatuprosessia, et voi luottaa raportoituihin kovuuden tai sidoslujuuden arvoihin.
Jos haluat syvemmän kuvan materiaalin käyttäytymisestä, voit lukea artikkelimme aiheesta alumiinioksidin titaanioksidijauheen ominaisuudet ja edut .
Työskentele jauhetoimittajan kanssa, joka myös levittää pinnoitteen
Alumiinioksidititaanioksidijauheen tilaaminen yritykseltä, joka harjoittaa omia pinnoitusprosessejaan, on selkeä etu. Jauhetuotannon ja pinnoitustulosten välinen takaisinkytkentäsilmukka on paljon lyhyempi, ja koostumuksen tai hiukkaskoon säädöt voidaan testata nopeasti. Toimittaja, jolla on omat plasmakeraamisen pinnoitteen ominaisuudet, voi tehdä kehitystyön varsinaiselle komponentille sen sijaan, että hän luovuttaisi vain jauhepussin ja yleiset tekniset tiedot.
Jiangsu Crystal Additive Manufacturing Co., Ltd. valmistaa keraamisia jauheita talon sisällä ja levittää niitä plasmakeraamisen pinnoitteen, plasmapäällysteen, yliäänisuihkutuksen, laserpinnoituksen ja muiden lämpösumutusprosessien avulla. Tällä yhden luukun rakenteella on merkitystä, kun tehtävään liittyy tietty rulla, akseli tai holkki, jonka on täytettävä sekä mitat että pintaominaisuudet. Yritys valmistaa myös räätälöityjä rullia ja ruuvikomponentteja, jotka on rakennettu kulutusta kestävän keraamisen tai seoskerroksen ympärille. Juuri tällainen toimittaja voi olla hyödyllinen, kun koneellesi ei ole olemassa standardia.
Materiaalin valinta on vain yksi osa yhtälöä. Jauheen laatu ja pinnoitusprosessin kurinalaisuus ratkaisevat, kestääkö tiivistetty pumpun mäntä kuusi kuukautta vai kolme vuotta. Siksi suositus ostajille on yksinkertainen: puhu jauhelaadusta ja pinnoituspalvelusta yhdessä ja vaadi mitattavissa olevaa näyttöä todisteosasta ennen tuotannon lisäämistä.
Alumiinioksidititaanioksidijauheen ei tarvitse olla monimutkainen valinta. Aloita käyttöolosuhteista, valitse todistettu TiO2-pitoisuus ja pyydä toimittajaa todistamaan oman komponenttisi pinnoite. Tuloksena on kestävä pinta, joka kestää olosuhteet, jotka alun perin aiheuttivat vian.
