大气等离子喷涂

工艺描述
等离子喷涂是所有的热喷涂工艺中灵活性最强的一个，它可以产生足够的能量熔化任何材料。由于等离子喷涂使用粉末作为涂层原料，在等离子喷涂工艺中可以使用的涂层材料的数量几乎是无限的。在阳极（喷嘴）和阴极（电极）之间点燃高频电弧，在其间流动的工艺气体（通常为氩气、氮气、氢气和氦气的混合物）被离子化为热等离子气体的羽流，从而超过太阳表面6,600°C至16,600°C (12,000°F至30,000°F)的温度。当涂层材料被注入到气体羽流后，材料被熔化并被射向靶基体。


典型等离子喷枪的剖面示意图
使用的工艺气体与电极上施加的电流共同控制工艺产生的能量。由于可以对每种气体和所用电流进行精确的调节，所以涂层结果可以重复和预测。同时，材料被射入羽流的地点和角度以及喷枪到靶的距离也可被控制，从而能高度灵活地产生恰当的材料喷涂参数，扩大熔化的温度范围。

等离子喷枪与靶部件的距离、喷枪和部件的相对速度以及部件冷却（通常借助集中在靶基体的空气喷射的帮助），一般将部件的喷涂温度控制在38°C至260°C (100°F至500°F)。


典型等离子喷枪的剖面示意图

大气等离子喷涂工艺的特性

• 可选涂层材料多，包括金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、碳化物以及其他。
• 涂层设备可以使用不同材料的层
• 生产符合各种应用的表面，包括多种不同的耐磨损和抗腐蚀机制、所需的热特性或电特性、表面修复和尺寸控制。
• 精确地控制涂层厚度和表面特性，例如空隙度和硬度
• 没有热影响区域或部件扭曲
• 沉积率高
• 涂层与基体的粘结力强
• 复杂几何形状的涂层
• 易于遮盖不应喷涂的区域
• 工艺可实现全自动化
• 可以生产内部构型的涂层