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Thermal Spray Coating (용사코팅)

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 Flame, Arc spray, HVOF, Plasma가 있습니다.

Thermal Spray 종류

Thermal Spray 구분	주요특징
FLAME	Flame 용사는 산소와 연료가스를 이용하여 , 저온저속으로 코팅하는 방법 사용재료에 따라서 용선식 및 분말식 플레임 용사로 나뉨
ARC	두 개의 금속 선재(코팅 재료)에 반대의 전기 극성을 인가시켜 아크를 발생하여 선재를 녹이고 압축 공기로 미분화하여 분사
HVOF	용사 Gun 내부에서 산소와 가연성 Gas를 혼합 폭발시켜 미립분말 형태의 용사재료를 가열 용융하여, 고속으로 제품에 분사하여 피막을 형성하는 방법
PLASMA	Plasma 용사 기법은 고주파 전기아크로 고속의 가스를 이온화 시켜 플라즈마를 형성 후 분말의 코팅재료를 이용하여 코팅하는 방법

Flame Spray Coating
Arc spray Coating
HVOF spray
Plasma Spray Coating

Plasma Spray 코팅의 장단점

Plasma Spray Coating 모식도
Plasma Spray Coating 미세조직

장점	단점
- 화염 온도가 높아 거의 모든 재료 코팅 가능 - 코팅층 밀도 비교적 높음 - 코팅 분위기 조정하면 코팅층내 산화물 형성 적음 (VPS(Vaccum Plasma Spary), Shroud etc)	- 코팅 장비가 고가이고, 관리해야 할 공정 인자가 많음 - 조직에 기공률이 존재함 (Max 10% 이내) - 세라믹 코팅의 경우 충격에 약함

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