Ako klip pumpe izgubi svoju površinsku završnu obradu u roku od nekoliko tjedana ili ako vodeći valjak počne zarezivati list koji nosi, kvar obično ukazuje na površinski materijal koji ne može podnijeti radne uvjete. Keramički premaz to često može riješiti, no ne ponaša se svaka keramika isto. Prah aluminijevog oksida titanijevog oksida jedan je od rijetkih materijala za keramičku sirovinu koji kombinira tvrdoću oksida s dovoljnom žilavošću da preživi toplinske cikluse, mehaničke udare i kemijske napade bez pucanja. To je materijal za kojim posežete kada je čista glinica previše krta, krom oksid previše riskantan, a metalne legure više ne izdržavaju.
Praktični zaključak prije nego što uđemo u detalje: učinkovitost premaza od aluminijevog oksida i titan oksida određena je sadržajem TiO2, raspodjelom veličine čestica i reputacijom proizvođača praha. Ispravite te tri stvari i dobit ćete premaz koji je otporan na abrazivno trošenje, prianja na pripremljenu metalnu površinu i podnosi temperature koje bi omekšale većinu legura.
Što je aluminij titan oksid prah i kako se proizvodi
Aluminij titan oksid u prahu je kompozitni keramički prah u kojem alfa glinica (Al2O3) čini dominantnu fazu, a titanijev dioksid (TiO2) djeluje kao sredstvo za očvršćavanje. Dva se oksida stapaju, aglomeriraju ili miješaju na povišenim temperaturama kako bi se formirala sirovina koja se raspršuje na podlogu postupkom toplinskog raspršivanja. Uobičajeni stupanj proizvodnje je Al2O3 s 13 mas. posto TiO2, ali se za specifične potrebe proizvode i formulacije s 3, 20 i 40 posto TiO2.
Proizvodni put određuje kako će se prah ponašati tijekom prskanja. Stopljeni i usitnjeni prahovi proizvode uglate čestice koje se talože gušće, dok aglomerirani i sinterirani prahovi nude bolju protočnost. Granule osušene raspršivanjem daju sferni oblik koji se dosljedno uvlači kroz dovod praha, što je važno kada koristite plazma ili HVOF plamenik. Raspodjela veličine čestica prati se laserskom difrakcijom i često se izražava kao D10, D50 i D90 vrijednosti. Tipična frakcija razine plazme može pasti između 15 i 45 mikrometara, s D50 blizu 25 mikrometara.
Odnos između TiO2 i učinka premaza vrijedi jasno objasniti. Titanijev dioksid snižava talište glinice, što pomaže česticama da se temeljitije tope u mlazu plazme i vežu za podlogu. Također poboljšava žilavost promicanjem sitnozrnate mikrostrukture i smanjenjem širenja pukotina. Zbog toga se klasa keramike tako često navodi za habajuće prstenove, valjke tvornice papira, valjke za teksturiranje i šipke hidrauličkih cilindara.
Alumina titan oksid u prahu s prilagodljivom veličinom čestica Aluminij titan oksid u prahu 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. Pogledajte proizvod → Kada radite s tvrtkom koja proizvodi vlastite zalihe praha, također možete zatražiti prahove s određenim faznim sastavom ili užim prozorom čestica bez promjene kemijske formule. Ovo je posebno korisno kada premaz mora zadovoljiti opseg tvrdoće, granicu poroznosti ili zahtjeve za čvrstoću veze u specifikaciji kupca.
Zašto nadmašuje čisti aluminij u mnogim premazima
Čista glinica je izuzetno tvrda, ali zbog svoje krutosti podložna je mikropukotinama pod opterećenjem jer premaz ne može podnijeti naprezanje. Mali dodaci TiO2 mijenjaju to ponašanje. Kompromis između tvrdoće i žilavosti središnja je odluka pri odabiru praha keramičkog oksida, a tablica u nastavku daje praktičan pregled uobičajenih formulacija.
| Formulacija praha | Tipična tvrdoća (HV 300) | Snaga veze (MPa) | Tipična poroznost (%) | Primarno ograničenje |
|---|---|---|---|---|
| Al2O3 (čisti) | 1000 - 1100 (prikaz, stručni). | 20 - 40 (prikaz, stručni). | 2 - 5 (izvorni znanstveni rad, znanstveni). | Krhko pod udarom i toplinskim ciklusom |
| Al2O3 3% TiO2 | 950 - 1050 (prikaz, stručni). | 25 - 45 (izvorni znanstveni rad, znanstveni). (izvorni znanstveni rad, znanstveni). | 1 - 4 (izvorni znanstveni rad, znanstveni). (izvorni znanstveni rad, znanstveni). | Niža žilavost od viših razreda TiO2 |
| Al2O3 13% TiO2 | 850 - 1000 (prikaz, stručni). | 30 - 50 (prikaz, stručni). | 0,5 - 3 | Ograničena otpornost na jake alkalne otopine |
| Al2O3 40% TiO2 | 650 - 850 (prikaz, stručni). | 40 - 60 (prikaz, stručni). | 1 - 4 (izvorni znanstveni rad, znanstveni). (izvorni znanstveni rad, znanstveni). | Niža tvrdoća; koristi se uglavnom za površine protiv žuljanja i lakog odvajanja |
| Cr2O3 | 900 - 1050 (prikaz, stručni). | 25 - 45 (izvorni znanstveni rad, znanstveni). (izvorni znanstveni rad, znanstveni). | 1 - 3 (izvorni znanstveni rad, znanstveni). | Zdravstvena i ekološka ograničenja pri rukovanju |
Kao što tablica pokazuje, dodavanjem 13 posto TiO2 postiže se ravnoteža koja ga je učinila zadanim izborom u mnogim industrijama. Zadržava dovoljno tvrdoće da se odupre abrazivnom trošenju dok razvija čvrstoću veze koja može premašiti 50 MPa s pravilno hrapavom podlogom. Premaz će također raditi pri velikim brzinama bez kvarova, što je jedan od razloga zašto se koristi na površinama valjaka za ispis koje moraju biti dorađene do vrlo niske hrapavosti.
Slika troškova također podržava ovu ocjenu. Prah aluminijevog titanijevog oksida jeftiniji je od sirovine volfram karbida u većini količina i ne zahtijeva isto rukovanje inertnim plinom kao čisti krom oksid, dok još uvijek daje izvrsnu završnu obradu nakon dijamantnog brušenja i poliranja.
Gdje se prevlake od aluminijevog oksida titanijevog oksida koriste u praksi
Pronaći ćete prah aluminijevog titanijevog oksida specificiranog u dvije široke kategorije rada: proizvodnja novih komponenti i ponovna proizvodnja ili popravak istrošenih dijelova. Oba se oslanjaju na u biti isti postupak premazivanja, ali geometrija dijela, površinska brzina i okolina diktiraju koji je stupanj odabran.
Površinski inženjering dijelova osjetljivih na trošenje
Hidraulički cilindri, klipovi pumpi, osovine i rukavci rutinski se oblažu prahom aluminijevog oksida TiO2 kako bi se vratile dimenzije i dodala tvrda površina s niskim trenjem. U tekstilnom pogonu, vodeći valjci koji se kreću velikom brzinom ne smiju prenijeti tragove na materijal. Premaz od 13 posto TiO2 nanesen plazma keramičkim premazom učinkovit je način za postizanje otpornosti na ogrebotine i površine za odvajanje bez visokih troškova karbidnog premaza.
Plazma keramički premaz za izdržljive površine otporne na habanje Plazma keramički premaz koristi plamenik visoke temperature za topljenje i taloženje keramičkog praha, vraćajući dimenzije i dodajući tvrdi sloj. Djelotvoran je za hidraulične cilindre, klipove i tekstilne vodeće valjke. Pogledajte proizvod → Plazma raspršivanje je proces koji se najčešće spaja s ovim prahom. Plazma baklja stvara temperature znatno iznad 10.000 stupnjeva Celzija, tako da se keramička sirovina može otopiti unutar milisekundi i ubrzati na pripremljeni dio. Premaz se stvara u tankim prolazima, a svaki prolaz se prati na debljinu i tvrdoću prije nego se dio pošalje na završno brušenje.
Prilagođene komponente izgrađene oko keramičke površine
Za dijelove koji su izloženi i abrazivnom trošenju i koroziji, komponenta s keramičkim premazom može dugotrajnije nadživjeti dio od legure bez premaza. Prilagođena keramička osovina izrađena s površinskim sustavom od aluminijevog oksida, na primjer, može biti isplativa alternativa čvrstoj keramičkoj osovini. Jezgra mu je metalna, dok radna površina nosi keramički sloj koji se odupire mehanizmu trošenja koji pokreće ciklus zamjene.
Prilagođena keramička osovina s premazom od aluminij oksida Ova osovina ima metalnu jezgru i keramičku radnu površinu otpornu na habanje i koroziju, nudeći ekonomičnu alternativu čvrstoj keramici. Također odgovara primjenama na visokim temperaturama i protiv lijepljenja. Pogledajte proizvod → Površine otporne na visoke temperature i čiste
Toplinska stabilnost praha aluminijevog titanijevog oksida također ga čini korisnim na površinama koje su izložene povišenim radnim temperaturama ili na kojima se mora izbjegavati lijepljenje. U preradi gume, kalupi i komponente ekstrudera imaju koristi od ponašanja otpuštanja površine bogate TiO2. U komponentama plinskih turbina koje rade u vrućem korozivnom okruženju, prah se povremeno koristi kao temeljni premaz ispod gornjeg sloja toplinske barijere. Važna točka za kupca dijelova je da se premaz mora uskladiti s točnom radnom temperaturom, jer sadržaj TiO2 malo pomiče koeficijent ekspanzije i maksimalnu trajnu temperaturu.
Ako ste na tržištu za prah aluminijevog titanijevog oksida, pomaže kombinirati ovaj članak s našim vodičem o primarne upotrebe u industrijskim procesima tako da se izbor premaza može uskladiti s vašim radnim uvjetima.
Kako odabrati pravu ocjenu: praktičan pristup
Od vas se ne očekuje da budete keramičar da odaberete puder. Praktični postupak u nastavku pokriva bitne korake i prikladan je i za nadogradnju postojećeg premaza i za izradu novog dijela.
- Definirajte dominantni mehanizam trošenja. Abrazivno trošenje pogoduje tvrđem premazu, dok jak udar ili toplinski udar daje prednost čvršćem. Ako niste sigurni, počnite s 13 posto TiO2 i pokrenite kontroliranu usporedbu.
- Provjerite radnu temperaturu i kemijsko okruženje. Provjerite hoće li se na površini vidjeti lužnatost ili kiseline i ostaje li maksimalna temperatura ispod preporučenog raspona kontinuirane upotrebe.
- Odlučite se za način pripreme. Pjeskarenje je standardno za termalni sprej, ali keramički premazi također se mogu položiti na strojno obrađenu užljebljenu ili podrezanu površinu kada je točnost dimenzija važna.
- Odredite raspodjelu veličine čestica i morfologiju. Pitajte dobavljača za vrijednosti D10, D50 i D90 i zatražite mjerenje protoka ako koristite visokotlačni sustav napajanja.
- Dogovorite se o testu prihvaćanja. Snaga prianjanja, mikrotvrdoća, poroznost i tolerancija debljine trebaju biti definirani u pisanom obliku prije početka proizvodnje. Ovo je osobito važno ako kupujete obložene valjke ili klipove u volumenu.
Što provjeriti prije kupnje
Isti naziv praha može dovesti do vrlo različitih rezultata premazivanja. Najprije potvrdite čistoću i omjer Al2O3 i TiO2. Drugo, provjerite je li prah prosijan na dosljedan raspon, jer se fine i grube čestice različito ponašaju u letu. Treće, zatražite uzorak premaza na probnom komadu. Kompetentni dobavljač će obično osigurati ispitne kupone s istom debljinom premaza koja je predložena za vaš dio. Četvrto, raspitajte se o opremi za inspekciju i mjerenje koja se koristi u proizvodnji. Ako tvrtka ne može pokazati mjerljiv proces kvalitete, nećete moći vjerovati prijavljenim vrijednostima za tvrdoću ili snagu veze.
Za dublji uvid u ponašanje materijala, možete pročitati naš članak o svojstva i prednosti praha aluminijevog titanijevog oksida .
Rad s dobavljačem praha koji također nanosi premaz
Jasna je prednost naručivanja praha aluminijevog titanijevog oksida od tvrtke koja vodi vlastite procese premazivanja. Povratna sprega između proizvodnje praha i rezultata premazivanja puno je kraća, a prilagodbe sastava ili veličine čestica mogu se brzo testirati. Dobavljač s vlastitom sposobnošću plazma keramičkog presvlačenja može izvršiti razvojni rad na vašoj stvarnoj komponenti umjesto da vam samo preda vrećicu za prah i generičke tehničke podatke.
Jiangsu Crystal Additive Manufacturing Co., Ltd. proizvodi keramičke prahove unutar kuće i nanosi ih plazma keramičkim premazom, plazma oblaganjem, nadzvučnim raspršivanjem, laserskim oblaganjem i drugim postupcima toplinskog raspršivanja. Ova jedinstvena struktura važna je kada zadatak uključuje određeni valjak, osovinu ili rukavac koji mora zadovoljiti i dimenziju i svojstvo površine. Tvrtka također proizvodi prilagođene valjke i vijčane komponente koje su izgrađene oko sloja keramike ili legure otpornog na habanje. Ovo je upravo vrsta dobavljača koja može biti korisna kada za vaš stroj ne postoji standardni standard.
Odabir materijala samo je jedan dio jednadžbe. Kvaliteta praha i disciplina procesa premazivanja odlučuju hoće li vaš zatvoreni klip pumpe trajati šest mjeseci ili tri godine. Zato je preporuka za kupce jednostavna: razgovarajte o kvaliteti praha i usluzi premazivanja zajedno i inzistirajte na mjerljivim dokazima iz dijela za provjeru prije povećanja proizvodnje.
Alumina titan oksid prah ne mora biti kompliciran izbor. Počnite s radnim uvjetima, odaberite dokazani sadržaj TiO2 i zatražite od dobavljača da dokaže premaz na vašoj vlastitoj komponenti. Rezultat će biti izdržljiva površina koja će preživjeti uvjete koji su izvorno uzrokovali kvar.
