تھرمل سپرے ٹیکنالوجی کے اطلاق کے علاقے

حالیہ برسوں میں، تھرمل سپرے ٹیکنالوجیز خام عمل سے تیار ہوئی ہیں جن پر قابو پانا نسبتاً مشکل تھا، تیزی سے درست ٹولز میں جہاں اس عمل کو جمع شدہ مواد اور مطلوبہ کوٹنگز دونوں کی خصوصیات کو مدنظر رکھنے کے لیے تیار کیا گیا ہے۔

تھرمل سپرے ٹیکنالوجی مسلسل ترقی کر رہی ہے اور تھرمل اسپرے شدہ کوٹنگ مواد اور ڈھانچے کے لیے نئی ایپلی کیشنز دیکھی جا رہی ہیں۔ آئیے تھرمل سپرے ٹکنالوجی کے استعمال کے اہم شعبے سیکھیں۔

1. ہوا بازی

ہوا بازی کے میدان میں تھرمل اسپرے کرنے والی ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر استعمال کی جاتی ہے، جیسے کہ ہوائی جہاز کے انجن کے بلیڈ پر تھرمل بیریئر کوٹنگز (بانڈنگ لیئر + سیرامک ​​سطح کی تہہ) چھڑکنا۔ پلازما چھڑکاؤ، سپرسونک شعلہ چھڑکنے والی بانڈنگ پرتیں، جیسے NiCoCrAlY اور CoNiCrAlY، اور سرامک سطح کی تہہ، جیسے 8% Y0-ZrO(YSZ) آکسائیڈ (نایاب ارتھ آکسائیڈ پر مشتمل) ڈوپنگ YSZ ترمیم، جیسے TiO+YSZ، YSZ1 یا YSZ نایاب زمین لینتھینم زرکونیٹ پر مبنی آکسائڈز جیسے La(ZoCe)024 کا بھی راکٹ انجن کمبشن چیمبرز پر تھرمل بیریئر کوٹنگز کے طور پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ صحرائی علاقوں میں فوجی کارروائیوں کے لیے ہیلی کاپٹروں کی مرکزی روٹر شافٹ آسانی سے ریت سے مٹ جاتی ہے۔ HVOF کا استعمال اور WC12Co کا دھماکہ خیز چھڑکاؤ اس کے پہننے کی مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ HVOF ہوا بازی کے لیے میگنیشیم الائے سبسٹریٹ پر Al-SiC کوٹنگ اسپرے کرتا ہے، جو پہننے کی مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے۔

2. اسٹیل اور تیل کی صنعت

آئرن اور سٹیل کی صنعت تھرمل سپرے ایپلی کیشن کا ایک اہم شعبہ ہے، اور یہ ہوا بازی کی صنعت میں تھرمل سپرے کی درخواست کے بعد چین کی دوسری بڑی صنعت ہے۔ 2009 میں، چین کی خام سٹیل کی پیداوار دنیا کے خام سٹیل کی پیداوار کا 47 فیصد تھی۔ یہ ایک حقیقی سٹیل ملک ہے، لیکن یہ سٹیل پاور ہاؤس نہیں ہے۔ کچھ اعلیٰ معیار کے اسٹیل کو اب بھی بڑی مقدار میں درآمد کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کی ایک اہم وجہ یہ ہے کہ چین کی تھرمل اسپرے سٹیل کی صنعت میں کم استعمال ہوتی ہے۔ جیسے بلاسٹ فرنس ٹوئیر، ہائی ٹمپریچر اینیلنگ فرنس رولر، ہاٹ رولر پلیٹ کنوینگ رولر، سپورٹ رولر، سیدھا کرنے والا رولر، جستی رولر کو لفٹنگ، ڈوبنے والا رولر وغیرہ۔ ان پرزوں پر تھرمل سپرے کوٹنگ کا استعمال بہت زیادہ کام کرتا ہے اور کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ لاگت کو کم کریں، مصنوعات کے معیار کو بہتر بنائیں، اور فوائد نمایاں ہیں 19-0۔

2011 ITSC کانفرنس میں، جاپانی ماہر نمبا نے دنیا بھر میں سٹیل کی صنعت میں تھرمل اسپرے کے اطلاق سے متعلق پیٹنٹ کی چھان بین کی۔ سروے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 1990 سے 2009 تک جاپانی پیٹنٹ کا حصہ 39 فیصد، امریکی پیٹنٹ کا 22 فیصد، یورپی پیٹنٹ کا 17 فیصد، چینی پیٹنٹ کا 9 فیصد، کورین پیٹنٹ کا 6 فیصد، روسی پیٹنٹ کا حصہ 3 فیصد رہا۔ %، برازیل کے پیٹنٹ کا حصہ 3% ہے، اور ہندوستانی پیٹنٹ 1% ہے۔ جاپان، یورپ اور ریاستہائے متحدہ جیسے ترقی یافتہ ممالک کے مقابلے میں، چین میں سٹیل کی صنعت میں تھرمل اسپرے کا اطلاق کم ہے، اور ترقی کی جگہ بہت زیادہ ہے۔

میٹنگ سے متعلق تفصیلی رپورٹس میں خام مال کے طور پر NiCrAlY اور YO پاؤڈر بھی شامل تھے، NiCrAlY-Y0 سپرے پاؤڈرز کو جمع کرنے اور مکس کرنے کے طریقوں سے تیار کیا گیا تھا، اور کوٹنگز HVOFDJ2700 سپرے گن کے ذریعے تیار کی گئی تھیں۔ سٹیل کی صنعت میں فرنس رولز کی اینٹی بلڈ اپ کی نقل بنائیں۔ تحقیقی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ پاؤڈر کوٹنگ جو کہ جمع کرنے کے طریقہ کار سے تیار کی گئی ہے اس میں اینٹی مینگنیج آکسائیڈ بلڈ اپ مزاحمت بہترین ہے، لیکن آئرن آکسائیڈ کی تعمیر کے خلاف کمزور مزاحمت ہے۔ مخلوط پاؤڈر سے تیار کردہ کوٹنگز۔

تھرمل سپرےنگ ٹیکنالوجی گیس، آئل پائپ لائن، اور گیٹ والو کی سطح پر اینٹی سنکنرن اور پہننے سے بچنے والی کوٹنگز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، جن میں سے زیادہ تر HVOF سپرےنگ WC10Co4Cr کوٹنگ ہیں۔

3. نئی توانائی، نیا سامان، اور گیس ٹربائنز

ٹھوس ایندھن کے خلیات (SOFCs) کو اب فلیٹ پلیٹوں اور پتلی پلیٹوں کی سمت میں ڈیزائن کیا گیا ہے، بشمول انوڈس، الیکٹرولائٹس، کیتھوڈس،اور حفاظتی تہوں. فی الحال، ٹھوس ایندھن کے خلیات کے مادی ڈیزائن اور پیداوار کی ٹیکنالوجی پختہ ہو چکی ہے، اور بنیادی مسئلہ تیاری کا مسئلہ ہے۔ تھرمل سپرےنگ ٹیکنالوجی (کم پریشر پلازما اسپرے، ویکیوم پلازما اسپرے) سب سے زیادہ مقبول ٹیکنالوجی بن چکی ہے۔ SOFC پر تھرمل سپرےنگ کا کامیاب اطلاق نئی توانائی میں تھرمل سپرےنگ ٹیکنالوجی کا تازہ ترین استعمال ہے، اور متعلقہ اسپرے مواد کی ترقی کو بھی فروغ دیتا ہے۔ مثال کے طور پر، پلازما سپرے LaSrMnO (LSM) سپرے مواد، جرمن HC.Starck کمپنی نے پہلے ہی اس مواد اور متعلقہ مواد کی پیداوار اور فروخت شروع کر دی ہے۔ محققین نے لتیم آئن بیٹریوں کے لیے الیکٹروڈ مواد LiFePO تیار کرنے کے لیے مائع فیز پلازما چھڑکنے کا بھی استعمال کیا۔ متعلقہ تحقیقی رپورٹس۔

تھرمل سپرےنگ ٹیکنالوجی کی ترقی آلات کی تازہ کاری سے الگ نہیں ہے۔ ہر بین الاقوامی تھرمل سپرےنگ کانفرنس میں متعلقہ نئے آلات سے متعلق رپورٹس ہوں گی۔ اس کے کم درجہ حرارت اور تیز رفتار ڈیزائن کی وجہ سے، GTV HVOF سپرے کرنے کے لیے K2 سپرے گن دھاتی کوٹنگز جیسے Cu کوٹنگز کو اسپرے کر سکتی ہے، اور کوٹنگ میں آکسیجن کا مواد صرف 0.04% ہے، جو کولڈ اسپرے سے موازنہ ہے۔ ہائی پریشر HVOF سپرےنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے، دہن کے چیمبر کا دباؤ 1 ~ 3MPa تک پہنچ سکتا ہے، اور شعلے کا بہاؤ کم درجہ حرارت اور تیز رفتار ہے، 316L سٹینلیس سٹیل پاؤڈر چھڑکنے سے، جمع کرنے کی کارکردگی 90٪ تک پہنچ سکتی ہے۔

صنعتی گیس ٹربائن بلیڈز نے پلازما اسپرے شدہ تھرمل بیریئر کوٹنگز کا استعمال کرنا شروع کر دیا ہے، جیسے YSZ، LazZrzO، SmzZrzO، GdzZr20 کوٹنگ سسٹم، جو بیرون ملک وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں اور اس وقت چین میں ایک مشہور تحقیقی میدان ہیں۔

4. مکینیکل لباس مزاحمت

تھرمل اسپرے کرنے والی ٹیکنالوجی ہمیشہ پہننے کے خلاف مزاحمت کے میدان میں ہونے والی ہر بین الاقوامی تھرمل اسپرےنگ کانفرنس کا ایک اہم حصہ رہی ہے کیونکہ تقریباً تمام ورک پیس کی سطحیں ٹوٹ پھوٹ کا شکار ہیں، اور سطح کی مضبوطی اور مرمت تکنیکی ترقی کے مستقبل کے رجحانات ہیں، خاص طور پر ٹیکنالوجی کے ساتھ۔ لباس مزاحم صنعت میں ایپلی کیشنز کی وسیع رینج اور تھرمل سپرے لباس مزاحم مواد کی ترقی کو بھی فروغ دیتی ہے۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والی لباس مزاحم کوٹنگز ہیں: سپرے ویلڈنگ (شعلہ چھڑکاؤ + ریمیلٹنگ) NiCrBSi الائے، جو پہننے سے بچنے والے فیلڈ میں بھی سب سے زیادہ استعمال اور مطالعہ کیے جاتے ہیں، جیسے HVOF اسپرے FeCrNBC کوٹنگ، آرک اسپرے NiCrBSi کو ریمیلٹنگ کے بعد مائیکرو اسٹرکچر اور لباس مزاحمت وغیرہ پر؛ HVOF اسپرے، کولڈ اسپرے کرنے والی ٹنگسٹن کاربائیڈ پر مبنی کوٹنگز، اور کرومیم کاربائیڈ پر مبنی کوٹنگز پہننے کی مزاحمت کے میدان میں سب سے زیادہ استعمال اور تحقیق کی جاتی ہیں۔ چین کی اعلیٰ درجے کی صنعت ٹنگسٹن کاربائیڈ پر مبنی اسپرے پاؤڈر درآمدات پر انحصار کرتی ہے، جیسے کہ گرتے ہوئے فریم پر ہوائی جہاز کا چھڑکاؤ، ڈوبنے والا رولر، کوروگیٹنگ رولر وغیرہ۔ ٹنگسٹن کاربائیڈ پر مبنی کوٹنگ تیار کرنے کے لیے سرد چھڑکنے اور گرم سپرے کرنے والی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ٹنگسٹن کاربائیڈ پر مبنی اسپرےنگ پاؤڈر کے لیے بھی نئے تقاضے ہیں، جیسے کہ پاؤڈر پارٹیکل سائز کی ضرورت -20um+5um ہے۔

5. نینو سٹرکچرز اور نئے مواد

نانو سٹرکچرڈ کوٹنگز، پاؤڈرز، اور نئے مواد گزشتہ برسوں سے بین الاقوامی تحقیق کا مرکز رہے ہیں۔ Nanostructured WC12Co کوٹنگ HVOF سپرے کے ذریعے تیار کی جاتی ہے۔ اسپرے شدہ پاؤڈر کے ذرہ کا سائز -10μm + 2μm ہے، اور WC اناج کا سائز 400nm ہے۔ جرمن DURUM کمپنی نے صنعتی پیداوار کی ہے۔ Me lenvk نے WC10Co4Cr پاؤڈر کا مطالعہ کیا جو ٹنگسٹن کاربائیڈ کو خام مال کے طور پر مختلف اناج کے سائز کے ساتھ استعمال کر کے تیار کیا گیا، جیسے WC گرین سائز>12um (روایتی ڈھانچہ)، WC گرین سائز 0.2~0.4um (باریک اناج کا ڈھانچہ)، WC اناج کا سائز ~0.2um (انتہائی باریک اناج کی ساخت)؛ WC اناج کا سائز

12um (روایتی ڈھانچہ)، WC گرین سائز 0.2~0.4um (باریک اناج کا ڈھانچہ)، WC اناج کا سائز ~0.2um (انتہائی باریک اناج کی ساخت)؛ WC اناج کا سائز

6. بائیو میڈیکل اور پیپر پرنٹنگ

تھرمل سپرے ٹیکنالوجی طبی صنعت میں زیادہ سے زیادہ استعمال ہوتی ہے، جیسے ویکیوم پلازما، HVOF سپرے شدہ Ti، hydroxyapatite، اور hydroxyapatite + Ti کوٹنگز جو طبی صنعت میں استعمال ہوتی ہیں (ڈینٹل، آرتھوپیڈکس)۔ TiO2-Ag کا دھماکہ خیز چھڑکاؤ، جیسے کہ ایئر کنڈیشنرز کے Cu coils پر جمع ہونا، بیکٹیریا کی افزائش کو روک سکتا ہے اور انہیں صاف رکھ سکتا ہے۔