フレーム スプレーとツイン ワイヤ アーク スプレー (一般に単に「ワイヤ アーク スプレー」と呼ばれます) は、2 つの異なるタイプの熱スプレー プロセスです。これら 2 つの技術の機能には多くの重複があるため、特定の使用例にどちらが最適かを判断するのが難しい場合があります。この記事では、各技術の独自の特性について説明し、アプリケーションに最適なコーティング ソリューションを決定できるようにします。
「溶射」という用語には、さまざまな技術が含まれますが、そのすべてに共通する基本的な動作原理は同じです。つまり、堆積材料の原料 (多くの場合、ワイヤまたは粉末状) を加熱し、溶融または半溶融の液滴を基板に向かって加速することで、コーティングを形成できます。溶射は、腐食、摩擦、その他の過酷な動作条件から保護するために、さまざまな金属やセラミックで構造物や部品をコーティングするために使用されます。
フレーム溶射とワイヤアーク溶射は、最初に発明された溶射技術です。これらは、現在でも最も単純で最も一般的なタイプの溶射です。
フレーム溶射とワイヤアーク溶射の動作原理
フレーム スプレー法とワイヤ アーク スプレー法の基本的な違いは、原料に熱を供給する方法にあります。フレーム スプレー法は、その名前が示すように、通常は酸素とアセチレンまたはプロパンを組み合わせた炎を使用してこれを行います。堆積材料はワイヤまたは粉末の形で炎に導入され、圧縮空気の流れによって溶融堆積材料の液滴が基板に向かって加速され、基板をコーティングします。
一方、ワイヤーアーク スプレーでは、電気アークを使用して原料を加熱します。堆積材料は常に 2 本のワイヤーの形で供給され (そのため「ツイン ワイヤー アーク スプレー」と呼ばれます)、駆動ロールによってスプレー ガンに供給されます。スプレー ガン内では、2 本のワイヤー間に電位差が加えられ、電気アークが発生します。これにより、両方のワイヤーの先端が溶けます。高速のガス流によって、溶けた材料がワイヤーの先端から取り除かれ、基板に向かって加速され、大きな液滴が小さな液滴に分解されます。
フレーム溶射とワイヤーアーク溶射の実際的な違い
フレーム溶射とワイヤアークの動作上の違いは小さいように思われるかもしれません。どちらの技術も、堆積材料に熱と圧縮ガスを加えて溶かし、基板に向けて吹き付けるというものです。しかし、動作原理の違いによって、実際的な影響はいくつかあります。
フレーム溶射とワイヤアーク溶射では、異なる性能が得られます。ワイヤアーク溶射は、より高い堆積速度を実現できます (機器が十分に高い電力を供給できる場合)。そのため、速度が重要な用途に適しています。ただし、フレーム溶射には、他の多くの性能領域で利点があります。フレーム溶射は、プロセス制御が優れているため、品質がより安定し、酸化が少なくなります (特に、金属の導電性が不可欠な用途 (銅、亜鉛) で重要です)。また、要求の厳しい耐腐食用途に適した高密度コーティングが得られます。さらに、フレームワイヤ溶射はワイヤアーク溶射よりも堆積効率が高く、材料の損失が少なくなるため、コーティングの質量あたりのコストが下がり、堆積速度の差が均等になります。重要な EHS 上の利点は、微粒子の放出量が大幅に少ないことです。これは、1/60 に削減されます。番目アークスプレー[1]と比較して、金属ヒューム熱のリスクが直接的に減少します。
フレーム スプレー法はシンプルなため、通常はワイヤー アーク スプレー法よりも資本コストが低くなります。ただし、燃料ガスが必要なため、フレーム スプレー法のランニング コストは一般的に高くなります。多くの場合、フレーム スプレー法とアーク スプレー法の選択は、ライフタイム コスト分析と表面形状によって決定されます。表面が小さい場合は、狭いスプレー ストリームとフレーム スプレーのオーバースプレーが少ないという利点があり、表面が大きい場合は、アーク スプレー法の速度という利点があります。
