Minggu, 04 Desember 2011

Principles of Thermal Spraying

The Basics
All thermal spraying processes rely on the same principle of heating a feed stock, (Powder or Wire) and accelerating it to a high velocity and then allowing the particles to strike the substrate. The particles will then deform and freeze onto the substrate.

The coating is formed when millions of particles are deposited on top of each other. These particles are bonded by the substrate by either mechanical or metallurgical bonding.



The Process
1. The first step of any coating process is surface activation. This is done by cleaning and grit blasting the surface to be coated. Masking techniques are normally adopted for components that only need specific areas coated.
2. The second step is to melt the material, this is done by introducing the feed stock material into the hot gas stream. The hot gas stream is produced by either chemical reaction (Combustion) or by physical reaction (Plasma).
3. Thirdly the particles are then accelerated to the substrate by the gas stream and deform on impact to form a coating.
4. Finally the coatings are inspected and assessed for quality by either mechanical or microstructural evaluation.

Parameter Persiapan Permukaan Material

Permukaan
Disc atau kain yang digunakan untuk preparasi.Untuk preparasi awal suatu material baru selalu menggunakan disc/kain dengan metode yang bersangkutan. Untuk mengubah metode, mohon mengacu pada tabel untuk alternatif grinding/polishing cloth.

Abrasive
Abrasif yang digunakan untuk grinding dan polishing.
Diamond merupakan abrasive yang paling banyak digunakan di dalam metode kami. Pengecualiannya adalah tahap PG dimana abrasive yang lain dapat digunakan untuk material yang lebih lunak, dan tahap OP, dimana colloidal silica digunakan untuk mendapatkan hasil yang tidak ada goresan. Abrasive yang bersangkutan harus mempunyai kekerasan 2.5 hingga 3 lebih besar daripada material yang akan dipreparasi. Jangan mengganti dengan abrasif yang lebih lunak – hal ini akan menyebabkan preparasi artifacts. Jumlah abrasive yang diberikan tergantung pada permukaan grinding/polishing dan kekerasan sample tersebut. Kombinasi kain dengan kekenyalan rendah dan sample keras membutuhkan jumlah abrasive yang lebih banyak dari pada kain dengan kekenyalan tinggi dan sample yang lebih lunak karena partikel abrasive akan aus lebih cepat.

Grit/Grain size
Grit dan Grain Size dari abrasive yang digunakan.
Preparasi selalu dimulai dengan grain yang sekecil mungkin untuk menghindari kerusakan pada sample. Selama tahap preparasi berlangsung, interval dari grain size yang satu dengan yang lainnya dipilih untuk menguranig waktu preparasi.

Lubricant
Cairan yang digunakan untuk cooling and lubricating.
Tergantung pada jenis material dan tahap preparasi, lubricant yang berbeda-beda akan digunakan. Blue dan green lubricant adalah lubricants tipis dengan high cooling dan efek pelumasan rendah. Blue lubricant adalah alcohol based, dimana green lubricant adalah water based dan tidak mengandung alkohol. Red lubricant memiliki pelumasan tinggi dan kemampuan cooling rendah. Untuk removal material tinggi baik blue atau green lubricant digunakan, dimana red digunakan untuk polishing material yang lunak dan getas. Lubricant dan abrasive harus selalu diberikan secara terpisah. Tergantung pada tipe material dan disc grinding/polishing yang digunakan. Secara umum dapat dikatakan bahwa material lunak membutuhakn jumlah lubricant yang banyak untuk menghindari kerusakan, tetapi jumlah abrasif yang kecil karena hanya sedikit yang aus. Material yang keras membutuhkan lubricant yang lebih sedikit jumlahnya, tetapi jumlah abrasive yang lebih banyak karena cepat aus. Jumlah lubricant harus diatur secara tepat untuk mendapatkan hasil yang terbaik. Kain poles harus lembab, tidak basah. Lubricant yang ditempatkan pada abrasive membentuk suatu lapisan tebal antara sample dan disc, shingga mengurangi removal material ke minimum.

Kecepatan Putar
Kecepatan putar disc untuk grinding/polishing.
Untuk PG suatu disc dengan putaran kecepatan tinggi digunakan untuk mendapatkan removal material yang cepat. Untuk FG, DP dan OP kecepatan 150 rpm digunakan untuk grinding/polishing dan sample holder. Mereka juga berputar pada arah yang sama.
Karena kita bekerja pada abrasive lepas, kecepatan yang lebih tinggi akan melempar suspension keluar dari disc, sehingga membutuhkan jumlah abrasive dan lubricant yang lebih besar.Untuk informasi leibh lanjut, lihat penjelasan pada polishing dynamics .

Tenaga
Tenaga total yang ditekankan pada sample holder terhadap disc grinding/polishing.
Tenaga ini ditunjukkan dalam satuan Newton. Angka yang diberikan dalam metode preparasi adalah untuk 6 spesimen standard dengan diameter 30mm., dipegang dengan sample holder. Spesimen di mounted dan area spesimen harus sekitar 50% dari mount. Saat menjalankan spesimen tunggal pada Tegramin, TegraForce-5 atau Prepamatic-2 sebagai contoh, tekanan per spesimen harus diatur 1/6 dari nilai yang tertera pada metode preparasi. Jika spesimen itu lebih kecil lagi, atau jumlah spesimen pada specimen holder lebih sedikit, tekanan harus dikurangi untuk menghindari kerusakan seperti deformasi. Untuk spesimen yang lebih besar tekanannya harus dinaikan sedikit saja. Atau, waktu preparasi harus diperpanjang. Tekanan yang lebih tinggi akan meningkatkan temperature karena gesekan yang lebih besar, sehingga kerusakan thermal mungkin akan muncul.

Waktu
Waktu preparasi adalah waktu selama sample holder berputar dan ditekan terhadap disc grinding/polishing.
Waktu preparasi ditunjukkan dalam menit. Harus dibuat sependek mungkin untuk menghindari artifacts seperti relief dan edge rounding. Tergantung pada ukuran sample, waktu mungkin harus diatur ulang. Untuk sample yang besar waktunya harus diperpanjang. Sample harus dicek setiap menit untuk mengetahui kapan tahap berikutnya dapat dimulai. Dengan sample yang lebih kecil dari standard, waktu harus tetap sama dan tekanannya dikurangi.


lebih jelas lagi, bisa buka link ini