모재의 손상이나 변형없이 성능을 향상시키는 표면개질 기술의 하나로서, 화염이나 플라즈마 등 고온의 열원을 발생시키는 용사장치에 분말 또는 와이어 형태의 용사재료를 주입하여 용융 또는 반용융 상태로 변화시킨 후 고속으로 모재 표면에 충돌, 적층시켜 피막층을 형성하는 기술입니다. 그 종류에는 HVOF, Plasma, Flame, Arc spray 등이 있습니다.
- HVOF
- 용사 Gun 내부에서 산소와 가연성 Gas를 혼합 폭발시켜 미립분말 형태의 용사재료를
가열 용융하여, 고속으로 제품에 분사하여 피막을 형성하는 방법입니다.
- 주요특징
- HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) 용사는 화염 온도가 약 3,100℃이고 용융 입자가 2,100m/sec의 고속으로 분사되기 때문에 높은 접착 강도와 낮은 기공률의 피막을 형성할 수 있습니다. (기공률 0.7%이하, 접착강도 12000∼16000psi)
- 텅스텐 카바이드, 크롬카바이드 등의 금속계열 분말을 용사하는데 가장 적합한장비로서
기존의 어떤 용사장비보다 탁월한 코팅결과를 얻을 수 있습니다.
특히 텅스텐 카바이드 용사에 우수한 시스템입니다.
- PLASMA
- Plasma 용사 기법은 고주파 전기아크를 이용하여 가스를 전자, 중성자, 양자로 이온화 시켜
플라즈마를 형성하여, 코팅작업을 합니다.
- 주요특징
- 이온화된 플라즈마가 재결합되어 16,500℃의 고열을 발생시켜, 650m/sec의 비산속도를
이용하여 용사 재료를 용융하여 코팅층을 형성합니다.
- 에너지 밀도가 높아 고융점 금속이나 다양한 세라믹 용사가 가능합니다.
- 금속, 세라믹 등 다양한 재료를 이용하여 용사가 가능하기 때문에 피막재료의 선택 영역이 넓습니다.
- FLAME
- Flame 용사는 산소와 연료가스를 이용하여 , 저온저속으로 코팅하는 공법으로서 사용재료에 따라서 용선식 및 분말식 플레임용사로 나눌 수 있습니다.
- 용선식 플레임용사
- 산소와 가연성 가스와의 연소불꽃을 이용하여 공기압으로 세차게 불어서 피막을 형성하는 용사공법으로 일명 Metallizing 이라 하며 주로 금속 및 한정된 세라믹 육성용사에 사용됩니다.
- 분말식 플레임용사
- 용선식 플레임 용사와 같은 열원을 사용하여 모재에 피막을 형성하는 용사공법으로 Ni, Cr, B, Si을 4원소로 한 자용합금의 용사에 주로 사용됩니다.
용사 후 재용융(FUSING)하여 기공이 없이 모재금속과 합금층을 형성하여 우수한 밀착성과 내마모, 내부식성을 부여하는 용사공법입니다.
