용사(Thermal Spray) 코팅
- 정의
- 파우더 또는 선재 Wire를 Plasm 나 ARC 및 HVOF 등의 용사장비를 사용하여 재료(Powder/Wire)를 용융시켜 분사하여 모재 표면에 분사하여 재료를 적층시키는 코팅 공정
- 코팅 품질
- 일반적으로 기공률(Porosity), 경도(Hardness), 결합력(Bond Strength) 및 표면 거칠기(Roughness)로 평가
- 장점
-
다른 코팅 공정(전기 도금, PVD, CVD 등등)과 비교하여,
- 1) 높은 증착 속도
- 2) 넓은 면적 코팅 가능
- 3) 두꺼운 코팅 가능
- 4) 모재의 소개를 가리지 않음 (단, 공정 조건을 개발시)
-
-
01
- 코팅 재료 준비
- Metal, Ceramic, Cermet 등
-
-
02
- 용사 장비 이용
- HVOF, Plasma, Arc 등
-
-
03
- 용융된 재료 분사
-
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04
- 모래 표면에 충돌
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05
- 적층하는 기술
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01
- 코팅 재료 준비
- Metal, Ceramic, Cermet 등
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02
- 용사 장비 이용
- HVOF, Plasma, Arc 등
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03
- 용융된 재료 분사
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- 모래 표면에 충돌
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05
- 적층하는 기술
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01
- 코팅 재료 준비
- Metal, Ceramic, Cermet 등
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02
- 용사 장비 이용
- HVOF, Plasma, Arc 등
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03
- 용융된 재료 분사
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04
- 모래 표면에 충돌
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05
- 적층하는 기술
플라즈마(APS, Plasma)와 아크용사(ARC Spray) 비교
| 특징 | APS, Plasma | ARC Spray |
|---|---|---|
| 사진 |  |
|
 |
 |
|
| 재료형태 | 파우더(Powder) | 선재 와이어(Wire) |
| 주요소재 | Al2O3, Y2O3 등등 산화물 | Al, Fe 등등 금속 재질 |
| 에너지원 | Ar, He 등 Gas와 전기 | 전기 및 Air |
| 화염온도 | 높음 | 낮음 |
| Particle 속도 | 낮음 | 낮음 |
| 장점 |
화염 온도가 높아 거의 모든 파우더 사용 코팅층의 밀도 비교적 높은 편임 세라믹 파우더 사용 가능(Al2O3, Y2O3, YSZ 등등) |
코팅 장비가 비교적 간단하고 저렴한 편 공정 관리가 용이 용착율이 비교적 높음 |
| 단점 | 입자 속도가 느려 코팅 밀도층 및 밀착력은 HVOF 보다 낮은 편임 |
화염 온도가 낮고, 와이어라는 형태로 인하여 소재 제한이 있고, 비교적 코팅층 밀도가 낮은편임 |
플라즈마(APS, Plasma)와 아크용사(ARC Spray) 비교
| APS, Plasma | ARC Spray |
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| 재료형태 | |
| 파우더(Powder) | 선재 와이어(Wire) |
| 주요소재 | |
| Al2O3, Y2O3 등등 산화물 | Al, Fe 등등 금속 재질 |
| 에너지원 | |
| Ar, He 등 Gas와 전기 | 전기 및 Air |
| 화염온도 | |
| 높음 | 낮음 |
| Particle 속도 | |
| 낮음 | 낮음 |
| 장점 | |
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화염 온도가 높아 거의 모든 파우더 사용 코팅층의 밀도 비교적 높은 편임 세라믹 파우더 사용 가능(Al2O3, Y2O3, YSZ 등등) |
코팅 장비가 비교적 간단하고 저렴한 편 공정 관리가 용이 용착율이 비교적 높음 |
| 단점 | |
| 입자 속도가 느려 코팅 밀도층 및 밀착력은 HVOF 보다 낮은 편임 |
화염 온도가 낮고, 와이어라는 형태로 인하여 소재 제한이 있고, 비교적 코팅층 밀도가 낮은편임 |