Nghiên cứu ảnh hưởng của lưu lượng và tốc độ chuyển động tương đối giữa đầu phun với chi tiết đến chất lượng bề mặt phun phủ bằng công nghệ phun nhiệt khí tốc độ cao HVOF (tt)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN CHÍ BẢO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG VÀ TỐC ĐỘ CHUYỂN ĐỘNG TƯƠNG ĐỐI GIỮA ĐẦU PHUN VỚI CHI TIẾT ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT PHUN PHỦ BẰNG CÔNG NGHỆ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN CHÍ BẢO

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG VÀ TỐC

ĐỘ CHUYỂN ĐỘNG TƯƠNG ĐỐI GIỮA ĐẦU PHUN VỚI CHI TIẾT ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT PHUN PHỦ BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN NHIỆT KHÍ TỐC ĐỘ CAO –

Trường Đại học bách khoa Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS Lê Thu Quý

Bộ Công thương

Phản biện 3: TS Tạ Ngọc Hải

Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường

Họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất Vào hồi:… giờ…, ngày tháng năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại:

+ Thư viện Quốc gia;

+ Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất

1 Đinh Văn Chiến, Nguyễn Chí Bảo, Phạm Văn Liệu (2014),

“Nghiên cứu độ xốp lớp phủ khi phun bằng phương pháp phun nhiệt khí tốc độ cao HVOF”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, (số 1+2), tr 28-33

2 Phạm Văn Liệu, Đinh Văn Chiến, Nguyễn Chí Bảo (2014),

“Nghiên cứu quá trình cháy và lưu lượng khí trong công nghệ phun nhiệt khí tốc độ cao HVOF dùng để phục hồi chi tiết máy bị mòn”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, (số 7), tr 15-19

3 Nguyễn Chí Bảo, Đinh Văn Chiến (2016) “Nghiên cứu độ bám dính lớp phủ bột cacbua Cr3C2 – NiCr trên nền thép trục thép 40cr bằng phương pháp phun ôxy – nhiên liệu tốc độ cao (HVOF)”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam (số12 -2016),tr 34-39

4 Nguyễn Chí Bảo, Đinh Văn Chiến (2016) “Nghiên cứu độ cứng lớp phủ bột cacbua Cr3C2 – NiCr trên nền thép trục thép 40cr bằng phương pháp phun ôxy–nhiên liệu tốc độ cao(HVOF)”, Tạp chí KHCN – ĐHCN Hà nội (số 37 tháng 12 - 2016),tr 34-37

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Phun phủ nhiệt khí tốc độ cao (High Velocity Oxygen-Fuel, viết tắt

là HVOF) là một kỹ thuật phun nhiệt được ứng dụng từ những năm

1980 So sánh với phun phủ nhiệt khác (Phun hồ quang điện, phun plasma, phun khí cháy, phun nổ,…), phun phủ nhiệt HVOF có các đặc trưng nổi bật như mật độ, độ bền bám dính và độ cứng tốt hơn Do đó, công nghệ này tạo được lớp phủ sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế cao

Hiện nay, nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun phủ nhiệt HVOF trên thế giới được phát triển mạnh nhằm tạo lớp phủ kim loại và hợp kim có chất lượng tốt, nâng cao tuổi thọ của các chi tiết máy dạng trục

bị mòn trong công nghiệp Tại Việt Nam,một số cơ sở nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất cơ khí đã đầu tư thiết bị phun phủ HVOF Tuy nhiên, các nghiên cứu về công nghệ phun nhiệt HVOF chưa nhiều Thực tế đã có một số đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ, Ngành về công nghệ phun nhiệt HVOF cũng đã được thực hiện Tuy nhiên, hiện chưa có các nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hưởng của lưu lượng cấp bột phun và tốc độ chuyển động tương đối giữa đầu phun với chi tiết tới chất lượng lớp phủ bề mặt sau khi phu bằng công nghệ HVOF

Xuất phát từ lý do trên NCS đặt vấn đề “Nghiên cứu ảnh hưởng

của lưu lượng và tốc độ chuyển động tương đối giữa đầu phun với chi tiết đến chất lượng bề mặt phun phủ bằng công nghệ phun nhiệt khí tốc

độ cao HVOF” làm hướng nghiên cứu của đề tài luận án

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đưa ra phương pháp tính toán xác định ảnh hưởng của lưu lượng cấp bột và tốc độ chuyển động tương đối giữa đầu phun với chi tiết đến chất lượng lớp phủ bột hợp kim Cr3C2-NiCr trên nền trục thép 40Cr bằng công nghệ phun nhiệt HVOF

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu: Bề mặt trụ ngoài thép 40Cr có kích thước

60, 70 và 80 kích thước đường kính trong 30, chiều dài 60 mm được phủ lớp bột hợp kim Cr3C2-NiCr dày 0,6 mm bằng công nghệ HVOF

* Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh hưởng của lưu lượng cấp

bột phun (m gam/phút) và tốc độ chuyển động của phôi (n vòng/phút), tốc độ dịch chuyển của đầu phun (S mm/vòng) đến chất lượng lớp phủ bột cacbua Cr3C2-NiCr trên nền trục thép 40Cr bằng phương pháp phun HVOF như sau:

Thông số công nghệ Mức thay đổi

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

Về lý thuyết: Ứng dụng các lý thuyết, các tài liệu khoa học liên

quan đến sự hình thành và tính chất lớp phủ bột hợp kim trên nền thép bằng công nghệ phun nhiệt HVOF Lý thuyết về xử lý số liệu thực nghiệm, các phần mềm tính toán

Về thực nghiệm: Tạo mẫu thực nghiệm, thiết kế và chế tạo đồ gá,

phun trên mẫu thực nghiệm; xác định độ xốp, độ bám dính, độ cứng của lớp phủ với bề mặt nền thép 40Cr Tạo cơ sở để xây dựng phương trình toán học, các đồ thị dạng 2D, 3D phản ánh mối quan hệ giữa độ xốp, độ bám dính,độ cứng với các thông số công nghệ (m, n và S) đến chất lượng lớp phủ

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học:

Đã xây dựng được mô hình thí nghiệm bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để phân tích đánh giá sự ảnh hưởng của 3 thông số công nghệ chính quá trình phun HVOF gồm: lưu lượng cấp bột phun (m, gam/phút), tốc độ dài của vết phun tại tâm điểm va đập của chùm vật liệu phun trên bề mặt chi tiết hình trụ quay ( n vòng/phút hoặc Vct, mm/phút) và tốc độ di chuyển của đầu súng phun theo phương dọc tâm trục chi tiết phun (S mm/vòng hoặc mm/giây) đến tính chất cơ lý của lớp phủ bề mặt sau khi phun

Đã nghiên cứu khảo sát đánh giá các mẫu phun bằng phương pháp HVOF nhận được theo quy hoạch thực nghiệm và tính toán xây dựng

mô hình toán học mô tả quan hệ giữa 3 thông số đầu vào và các hàm mục tiêu đầu ra gồm độ xốp lớp phủ, độ bền bám dính lớp phủ, độ cứng

tế vi của lớp phủ Cr3C2-NiCr với nền thép 40Cr

Đã nghiên cứu khảo sát và chụp ảnh tổ chức tế vi vật liệu lớp phủ

trên một số mẫu thí nghiệm điển hình nhận được theo quy hoạch thực nghiệm, phân tích đánh giá đặc tính của chúng để làm rõ ảnh hưởng của

3 thông số phun đã chọn (m, n , S) đến chất lượng lớp phủ HVOF trong phạm vi miền khảo sát lựa chọn của luận án

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham

khảo trong việc lựa chọn công nghệ, thiết bị để phục hồi hoặc chế tạo mới các chi tiết máy trong khai thác mỏ, máy công cụ nhằm đáp ứng kịp thời sản xuất, hạn chế nhập ngoại góp phần giảm giá thành sản phẩm, cải thiện đời sống người lao động

6 Bố cục của luận án

Luận án gồm phần mở đầu, bốn chương và phần kết luận Chương 1: Tổng quan phương pháp phun nhiệt Chương 2: Cơ sở khoa học của

phương pháp phun nhiệt khí và động lực học quá trình phun HVOF

Chương 3:Vật liệu, trang thiết bị, phương pháp phun và xác định đặc tính lớp phủ Chương 4: Kết quả thực nghiệm và đánh giá

7 Luận điểm bảo vệ

m (gam/phút) n (vòng/phút) S (mm/vòng)

8 Điểm mới của luận án

Xác định được quy luật ảnh hưởng của một số thông số công nghệ phun (m, n và S) đến chất lượng lớp phủ, tạo cơ sở khoa học cho việc đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ này đến độ xốp, độ bám dính, độ cứng lớp phủ bột hợp kim Cr3C2-NiCr trên nền trục thép 40Cr bằng công nghệ phun nhiệt HVOF Có thể làm tài liệu tham khảo trong giảng dạy, nghiên cứu và là cơ sở để lựa chọn các loại vật liệu phủ và kim loại nền khác nhau trong công nghệ phun nhiệt khí tốc độ cao HVOF

Chương 1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP PHUN NHIỆT 1.1 Công nghệ phun kim loại

Công nghệ phun phủ kim loại đã được một kỹ sư người Thụy Sỹ tên là Max Ulrich Schoop phát minh ra từ những năm đầu của thế kỷ 20 Nguyên lý của công nghệ này là dùng nguồn nhiệt (hồ quang, khí cháy, plasma) làm nóng chảy kim loại Sau đó, kim loại lỏng được dòng không khí nén thổi mạnh làm phân tán thành các hạt (sương mù) rất nhỏ, bắn vào bề mặt chi tiết đã được chuẩn bị sẵn (làm sạch, tạo nhám) tạo ra một lớp kim loại phủ có độ dày theo yêu cầu, trong đó các hạt kim loại

đè lên nhau theo từng lớp

Công nghệ phun kim loại ngày càng được quan tâm do có ý nghĩa quan trọng và quyết định đến tính chất của vật liệu lớp phủ Đó là tạo ra một lớp bề mặt có khả năng đáp ứng các điều kiện làm việc như chịu mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt Công nghệ phun phủ kim loại còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực với các mục đích khác nhau như:

- Bảo vệ chống gỉ, chống ăn mòn

- Tạo ra lớp dẫn điện trên bề mặt không dẫn điện

- Phục hồi các chi tiết máy bị mài mòn

- Sửa chữa khuyết tật tiết kiệm các kim loại quý hiếm

Hiện nay công nghệ phun phủ kim loại nói chung và phương pháp phun nhiệt nói riêng tuy còn rất mới so với các công nghệ khác nhưng đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong cơ khí chế tạo máy, giao thông vận tải, dầu khí và đã trở thành một công nghệ không thể thiếu trong quá trình phục hồi chi tiết bị mài mòn trong đó các lớp phủ được hình thành từ sự nóng chảy các vật liệu

1.2 Giới thiệu về các phương pháp phun phủ nhiệt

1.2.1 Quá trình phun nhiệt và phân loại

Hình 1.1: Phân loại các phương pháp phun theo nguồn nhiệt

1.2.2 Các phương pháp phun nhiệt khí

Trong phun nhiệt khí người ta sử dụng hai nguồn nhiệt chính đó là nguồn nhiệt sinh ra từ ôxy – khí cháy và nguồn điện Vật liệu dùng để phun gồm có: dây, thanh và bột Các phương pháp phun như: phun ngọn lửa, phun hồ quang điện, phun Plasma Phương pháp được ứng dụng phổ biến là HVOF

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý đầu phun HVOF

1.3 Xu hướng nghiên cứu và những thành tựu đạt đượccủa phương pháp phun phủ HVOF

Cr3C2 - NiCr bằng phương pháp HVOF làm đối tượng nghiện cứu Với mục đích là xác định ảnh hưởng của lưu lượng cấp bột phun và chuyển động tương đối giữa đầu phun với chi tiết đến chất lượng lớp phủ được phun bằng phương pháp HVOF, giúp cho lựa chọn vùng các thông số công nghệ phun hợp lý khi áp dụng vào thực tế nhằm đảm bảo chất lượng lớp phủ có độ xốp nhỏ nhất, độ bám dính lớn nhất, tạo cơ sở khoa học cho việc hình thành lớp phủ đáp ứng yêu cầu kịp thời trong sản xuất,

hạ giá thành sản phẩm hạn chế nhập ngoại phù hợp với điều kiện Việt nam

Về ảnh hưởng của lưu lượng phun và tốc độ chuyển động tương

đối giữa đầu phun và chi tiết phun đến chất lượng lớp phủ cho đến nay chưa có tài liệu công trình nào công bố

Chương 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP PHUN

NHIỆT KHÍ 2.1 Lý thuyết về sự hình thành lớp phủ

Trong quá trình phát triển công nghệ phun phủ nhiệt, nhiều nhà khoa học đã xây dựng các lý thuyết về sự hình thành lớp phủ, trong đó

các lý thuyết đóng vai trò quan trọng gồm:

- Lý thuyết của Pospisil- Sehyl

- Lý thuyết của Schoop

- Lý thuyết của Karg, Katsch, Reininger

- Lý thuyết của Schenk

Từ các quan điểm trên đã mô tả thành 4 giai đoạn đó là nung nóng

và làm nóng chảy vật liệu phun; phân tán hình thành giọt; bay và va đập của các giọt kim loại lỏng tới bề mặt kim loại nền như hình 2.1

Hình 2.1.Các giai đoạn quá trình phun nhiệt

Khi các giọt kim loại lỏng bay đến va đập lên bề mặt nền, chúng sẽ bám và đông đặc, lần lượt từng nhóm hạt, từng lớp và hình thành lớp phủ

2.2 Quá trình phun phủ HVOF

Quá trình phun HVOF là sự kết hợp của nhiệt năng và động năng làm tan chảy và tăng tốc các hạt bột, bay tới bám vào bề mặt kim loại nền tạo thành lớp phủ Khí cacbon hydro (propan, propylen, acetylen) hoặc hydrô tinh khiết được dùng làm khí nhiên liệu, nhiệt độ khí cháy phụ thuộc vào việc lựa chọn khí và tỷ lệ lưu lượng giữa dòng khí ôxy và dòng khí nhiên liệu Vật liệu phủ, dưới dạng bột hoặc dây được cung cấp vào dòng khí nóng, bị nung nóng đến trạng thái chảy và phun lên bề mặt nền Súng phun gồm có ba bộ phận: vùng trộn, vùng đốt và vòi phun Trong quá trình hoạt động, thân súng phun được làm mát bằng khí nén hoặc bằng nước Nhiên liệu và ôxy được trộn trong vùng trộn

và được dẫn vào vùng đốt; sử dụng ngọn lửa mồi hoặc đầu đánh lửa ngoài để đốt cháy hỗn hợp khí Trong quá trình đốt cháy, khí giãn nở và tăng tốc trong vòi phun Bột phun được tăng tốc nhờ vào luồng khí

mang hút vào vùng đốt Khi đi các hạt bột bị hút vào vùng đốt và ra khỏi vòi phun, chúng bị nung nóng và được tăng tốc nhanh hơn Do các hạt bột bị phun với vận tốc lớn và va đập mạnh, tạo thành lớp phủ có độ

xốp thấp và khả năng bám dính cao hơn so với các phương pháp khác

2.3 Tính chất của lớp phủ HVOF

Các lớp phun kim loại và hợp kim bằng phương pháp HVOF không còn giữ nguyên các thành phần hóa học ban đầu của chúng Dưới đây là các tính chất của lớp phun

Cấu trúc lớp phủ HVOF; thành phần của lớp phủ phun nhiệt; sự lắng đọng của lớp phủ và đông đặc; ứng suất dư; độ cứng; độ xốp; độ bám dính

2.3.1 Cấu trúc lớp phủ

Cấu trúc lớp phủ được hình thành từ những khối nhỏ kim loại phủ, được bồi đắp sát nhau và chồng chất lên nhau

2.3.2 Thành phần của lớp phủ phun nhiệt

Trong quá trình phun nhiệt, thành phần của lớp phủ có thể khác biệt với vật liệu dùng để phun phủ, do phản ứng của các hạt nóng chảy với môi trường khí

2.3.3 Sự lắng đọng của lớp phủ

Ban đầu các hạt được nung nóng chảy và được đẩy ra khỏi đầu phun dưới dạng hình cầu, sau đó ở lần va đập đầu tiên với bề mặt nền tạo ra lớp mỏng trên bề mặt nền, đã có nhiều tác giả nghiên cứu về đặc điểm của hạt phun khi va đập

2.3.4 Ứng suất dư

Quá trình tác động lên bề mặt vật liệu nền, các hạt nóng chảy bị biến dạng thành các lớp mỏng, nhiệt độ của chúng giảm xuống và đông đặc Nhiệt độ giảm mạnh tạo ra ứng suất dư trong mỗi lớp mỏng Trong quá trình phun HVOF, quá trình chuyển pha cũng có thể tạo ra ứng suất dư Có hai cơ chế chính tạo ra ứng suất dư trong lớp phủ là: sự tôi và làm nguội

2.3.5 Độ cứng

Lớp phủ phun nhiệt có cấu trúc không đồng nhất, vật liệu lớp phủ

có chứa ôxit và rỗ xốp Độ cứng phụ thuộc vào nhiều yếu tố trước hết là phương pháp phun và khi phun cùng một phương pháp - các điều kiện phun như: (chế độ công tác của đầu phun, khoảng cách phun, các tính chất vật lý của vật liệu nền, các tính chất của vật liệu phun, tốc độ cấp vật liệu phun, tốc độ di chuyển của đầu phun hay vật liệu nền) Điều

này được giải thích bởi những ảnh hưởng của phương pháp phun và điều kiện phun đối với các tính chất của lớp phun như, cấu trúc, số lượng và kích thước rỗ, các tạp chất và các liên quan khác

2.3.6 Độ xốp

Độ xốp là một trong những tính chất quan trọng của lớp phủ phun nhiệt Trong quá trình phun khi các hạt chưa nóng chảy hết chúng sẽ bị đông đặc và co ngót thể tích tạo thành các rỗ xốp tế vi Ngoài ra, do các hạt phun sau không điền hết không gian, sinh rỗ xốp Tùy thuộc vào quá trình phun, phương pháp phun mà lớp phủ có thể nhận được độ xốp khác nhau, thông thường độ xốp lớp phủ đạt giá trị trong khoảng từ 0,1 đến 15% Độ xốp còn phụ thuộc vào việc lựa chọn tối ưu hóa các thông

số phun như: kích thước hạt kim loại phun, tốc độ phun, lưu lượng phun

và khoảng cách phun Do đó, việc nghiên cứu để làm giảm độ xốp đến giá trị thấp nhất đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các ngành công nghiệp

luôn được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm

2.3.7 Độ bám dính

Độ bám dính cao là một trong những thông số quan trọng nhất, ảnh hưởng đến hiệu suất của nhiệt phun hệ thống phủ ngoài bề mặt trong các ứng dụng thực tế của lớp phủ Đối với nhiều ứng dụng độ bám dính của lớp phủ là rất quan trọng đối với hiệu suất của phần phủ Sự bám dính của lớp phủ với vật liệu nền là một trong những yếu tố quan trọng nhất được nhiều nhà khoa học nghiên cứu Do quá trình làm nguội nhanh, sự khuếch tán qua lại giữa lớp phủ và vật liệu nền chỉ xảy ra ở mức độ hạn chế, do đó sự bám dính chủ yếu mang tính chất vật lý, chứ không mang tính chất luyện kim hay hóa học

2.4 Cơ sở nhiệt động lực học quá trình phun HVOF

2.4.1 Động lực học dòng khí

Động lực học quá trình phun nhiệt khí HVOF là động lực học dòng hai pha khí và hạt (pha khí và pha rắn) Mô hình động lực học dòng hai pha kết hợp giữa pha khí và pha hạt là mô hình phức tạp bao gồm hệ các phương trình vi phân và đạo hàm riêng, nên rất khó để nghiên cứu thực nghiệm, do đó luận án chọn phương pháp phân tích động lực học dòng khí bằng mô phỏng

Kết quả mô phỏng động lực học dòng khí quá trình phun phủ HVOF đã chỉ ra ảnh hưởng của các thông số động học phun tới sự phân

bố nhiệt độ và áp suất dòng phun, làm cơ sở để điều chỉnh các tham số công nghệ

,2

trong đó, m p , v p , d p , và x p là khối lượng, vận tốc, đường kính, và vị trí

của hạt, tương ứng A p là diện tích hiệu dụng của các hạt trên mặt phẳng

vuông góc với hướng dòng chảy v g và ρ g là tốc độ và mật độ của khí C D

là hệ số cản khí động, trong đó hệ số Reynolds riêng (Re) được xác định bởi Re = (dp/v g - v p /ρ g )/μ g , ở đây μ g là độ cản nhớt khí

Kết quả cơ bản từ các mô hình động lực học hạt cho thấy: Các hạt

bị ảnh hưởng bởi trường khí với mức độ khác nhau tùy thuộc vào kích thước của chúng Các hạt nhỏ có thể được đẩy nhanh và làm nóng lên đến vận tốc và nhiệt độ rất cao Tuy nhiên, vì sự cuốn theo không khí môi trường xung quanh, vận tốc và nhiệt độ khí bị giảm xuống ở tâm dòng Kết quả là, vận tốc và nhiệt độ của các hạt nhỏ cũng giảm nhanh hơn so với các hạt cỡ lớn hơn

Vận tốc và nhiệt độ hạt khi va chạm với bề mặt phun phụ thuộc rất lớn và kích cỡ hạt và dạng quỹ đạo của hạt Vận tốc và nhiệt độ lớn nhất đạt được với các hạt có cỡ trung bình Khi các hạt có cỡ tương tự nhưng với quỹ đạo khác nhau (do sự phân bố vị trí khác nhau) thì tốc độ và nhiệt độ khi va chạm với bề mặt phun cũng khác nhau

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lớp phủ phun HVOF

Trong quá trình phun có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lớp phủ như: Nhiệt độ bề mặt, tốc độ chuyển động của hạt phun, nhiệt

độ của hạt phun, kích thước hạt phun, áp suất khí thổi, áp suất khí oxy, tốc độ quay của chi tiết và lượng dịch chuyển của đầu phun, lưu lượng cấp bột phun, độ nhấp nhô bề mặt, góc độ phun, khoảng cách phun, Tuy nhiên, chất lượng lớp phủ còn phụ thuộc vào loại vật liệu bột phun

và vật liệu nền Các yêu tố nêu trên có những ảnh hưởng nhất định đến chất lượng lớp phủ Trong khuôn khổ của luận án tác giả tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất lượng lớp phủ

như: Tốc độ di chuyển vết phun (Vct) phụ thuộc vào số vòng quay (n)đối với chi tiết dạng trục, tốc độ chuyển động tương đối giữa súng phun với chi tiết (S)và lưu lượng cấp bột phun(m)

2.5.1 Ảnh hưởng của dịch chuyển tương đối giữa đầu phun và chi tiết

Để nghiên cứu ảnh hưởng của dịch chuyển tương đối giữa đầu phun và chi tiết, xét các chuyển động hình thành lớp phủ được ô tả chi tiết trên mặt phẳng hình 2.2a

Đối với chi tiết dạng trục thì chuyển động của chi tiết là chuyển động quay tròn so với súng phun (tốc độ dịch chuyển vết phun Vct hay

số vòng quay n và ứng với đường kính của chi tiết) hình 2.2b

Hình 2.2: Mô tả quá trình chuyển động hình thành lớp phủ

Đồng thời đầu phun lại chuyển động tịnh tiến theo hướng song song với tâm chi tiết (S) để kết hợp tạo thành đường xoắn trên bề mặt trụ của chi tiết phun làm cho các lớp phủ đan xen và chồng chất lên nhau tạo thành lớp phủ sau mỗi lần phun và cứ nhiều lần phun sẽ tạo được độ dày lớp phủ theo mong muốn như hình 2.2 e-f

2.5.2 Ảnh hưởng của các tham số động học phun

Trên thực tế khi dòng hạt phun tương tác với bề mặt được phủ là sự

va đập của các hạt bột dưới tác động của dòng hỗn hợp với tốc độ cao đã đẩy các hạt bắn vào và dính lại trên bề mặt cần phun chính vì vậy