전기 가열로는 레이저 적용 전에 일정한 온도 환경을 조성하여 레이저 클래딩 공정에서 중요한 안정화 도구 역할을 합니다. 주요 기능은 기판 표면을 철저히 탈수하고, 미리 배치된 AlxCoCrCuyFeNi 분말의 바인더에 포함된 유기 용매를 증발시키는 것입니다.
수분과 휘발성 용매는 코팅 구조적 무결성의 주요 적입니다. 가열로는 레이저 클래딩 공정 중 급격한 증발로 인한 기공 및 재료 비산을 방지하기 위해 이러한 요소를 사전에 제거합니다.
전처리의 생리학
표면 오염 물질 제거
Ti6Al4V 기판 표면에는 종종 미세한 수분층이 있습니다. 이를 처리하지 않으면 레이저의 높은 에너지에 격렬하게 반응합니다.
전기 가열로는 이 수분을 완전히 제거할 수 있는 안정적인 열 환경을 제공합니다. 이를 통해 클래딩이 시작되기 전에 기본 재료가 화학적으로 중성이고 건조한 상태인지 확인합니다.
분말 바인더 안정화
미리 배치된 AlxCoCrCuyFeNi 분말은 바인더에 의존하여 기판 위의 모양을 유지합니다. 이러한 바인더에는 일반적으로 유기 용매가 포함되어 있습니다.
적용에 필요하지만 이러한 용매는 용융 중에 오염 물질이 됩니다. 가열로는 이러한 유기 화합물을 분말 베드에서 부드럽게 구워내는 역할을 합니다.
열 전처리를 건너뛸 경우의 결과
기공 방지
레이저 클래딩 중에 수분이나 용매가 남아 있으면 레이저 빔에 닿자마자 즉시 증발합니다.
이 증발은 용융 풀 내부에 가스 기포를 생성합니다. 금속이 응고되면서 이러한 기포는 갇혀 코팅을 크게 약화시키는 기공(기공증)을 형성합니다.
재료 비산 방지
갇힌 물이나 용매가 기체로 급격히 팽창하면 압력이 발생합니다. 이는 종종 용융 풀에서 용융된 재료가 분출되는 "비산"을 초래합니다.
비산은 코팅층의 균일성을 방해합니다. 샘플을 먼저 건조함으로써 가열로는 차분하고 일관된 용융 풀과 고품질 결합을 보장합니다.
운영 고려 사항
시간과 품질의 균형
전기 가열로를 사용하면 제조 워크플로우에 추가 단계가 추가됩니다. 가열로가 일정한 온도에 도달하고 샘플이 충분히 건조될 때까지 충분히 머무르는 데 시간이 필요합니다.
그러나 이 시간 투자는 재작업으로 인한 훨씬 더 높은 비용을 피하기 위해 필요합니다. 절충안은 더 긴 사이클 시간을 제공하는 대신 야금 결함으로 인한 불량률을 크게 낮추는 것입니다.
목표에 맞는 올바른 선택
AlxCoCrCuyFeNi 코팅의 성능을 극대화하려면 전처리에 대해 다음 사항을 고려하십시오.
- 코팅 밀도가 주요 초점이라면: 유기 바인더가 완전히 증발될 때까지 가열로 사이클이 충분히 긴지 확인하십시오. 이는 기공을 직접적으로 줄입니다.
- 표면 마감이 주요 초점이라면: 표면 균일성을 망치는 비산을 방지하기 위해 기판에서 수분 제거를 우선시하십시오.
건조하고 용매가 없는 인터페이스는 작동 응력을 견딜 수 있는 야금 결합을 보장하는 유일한 방법입니다.
요약표:
| 요소 | 전기 가열로의 역할 | 코팅 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 수분 | 기판의 표면수 제거 | 격렬한 반응 및 재료 비산 방지 |
| 유기 용매 | 미리 배치된 분말의 바인더 증발 | 가스 기포 형성 및 내부 기공 제거 |
| 열 안정성 | 일정한 온도 환경 조성 | 더 나은 결합을 위한 차분하고 일관된 용융 풀 보장 |
| 구조적 무결성 | 휘발성 오염 물질 제거 | 고밀도 코팅 및 야금 강도 보장 |
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시각적 가이드
참고문헌
- Ling Zhou, Yueyi Wang. Effect of Al/Cu Ratio on Microstructure and High-Temperature Oxidation Resistance of AlxCoCrCuyFeNi High-Entropy Alloy Coatings. DOI: 10.3390/jmmp9010013
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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