plasmasuihkutusta

Plasmasuihkutus on terminen ruisku- tai pinnoitusmenetelmä, jossa plasma-kaarin avulla syntyvä erittäin kuuma plasma suihkutetaan sulaneen tai puoliksi sulaneen materiaalin hiukkasina alusta kohti. Hiukkaset osuvat alusta, kiinnittyvät siihen ja jäähdytetään nopeasti, jolloin muodostuu kerroksittainen pinnoite. Prosessi mahdollistaa erilaisten materiaalien, kuten metallien, keramiikkakemikaalien ja komposiittien, käytön pinnoitteina.

Prosessi ja laitteet perustuvat plasma-öljyn kaltaisen kaasun ionointiin ja plasman muodostumiseen. Yleensä käytetään inertteja kaasuja, kuten argonia, ja sähkövirta tuottaa plasma-kaarin. Hiukkaset syötetään jauhemassana suihkuttimeen, jonka läpi ne kulkevat plasman kautta lämmön ja liikemäärän vaikutuksesta pysyvästi muodonmuutoksena ja kiinnittyvät alusta. Suihkukammion etäisyys ja suihkukorkeus sekä virta- ja paineolosuhteet vaikuttavat pinnoitteen rakenteeseen, kuten huokoisuuteen ja tiiviyteen.

Materiaalit ja pinnoitteet vaihtelevat laajasti. Käytetyistä jauheista löytyvät metalliset seokset (esim. Ni- ja Co-pohjaiset), keraamit (Al2O3, YSZ), karbidit (WC-Co) sekä komposiitit. Pinnoitteita voidaan soveltaa sekä lämpötilan ja kulutuksen kestävyyden parantamiseen että korroosion torjuntaan.

Sovellukset kattavat monia teollisuuden aloja. Lämpötilansuojapinnoitteet turbokoneissa ja lämmönkestävät katokset, kulutus- ja kovuuspinnoitteet työkaluissa sekä korroosionkestävät kerrokset autoteollisuudessa, ilmailussa ja lääketieteellisissä implanttien pinnoitteissa. Plasmasuihkutus mahdollistaa paksujen pinnoitteiden rakentamisen monenlaisissa alustoissa, mutta korkea lämpökuorma voi lisätä jännitteitä ja pinnoitteen huokoisuutta sekä tehdä viimeistelystä vaativampaa.