Kermetico HVAF und HVOF Beschichtung Systeme und Verfahren.

Beschreibung des Gas-Luft-Hochgeschwindigkeit-Flammspritzenverfahrens HVAF.

Kermetico High-Velocity Air-Fuel (HVAF) ist ein Verfahren zum Spritzen der hochwertigen Beschichtungen aus Metallen, Legierungen, Karbiden und Boriden auf die metallischen Oberflächen.
Ein Spritzwerkstoff in Form von Legierungs- oder Verbundpulver wird in den Kermetico Brenner zugeführt. Innerhalb der Brennkammer des Brenners werden die Brenngase (Propan, Propylen, Erdgas usw.) und die Druckluft verbrannt, wobei ein schnelllaufender Strahl aus den Verbrennungsprodukten entsteht.  Das Spritzpulver wird durch diesen Gasstrahl erwärmt, auf die hohe Geschwindigkeit beschleunigt und dann, beim Auftreten auf die zu beschichtende Oberfläche (Substrat),  bildet es die notwendige Spritzschicht.

Schematischer Aufbau des Kermetico HVAF Brenners

Das Aufwärmen des Spritzwerkstoffes knapp zum Schmelzpunkt und die hohe Geschwindigkeit der Spritzpartikeln beim Aufprall auf die zu beschichtende Oberfläche sind die Unterscheidungsmerkmale des Kermetico HVAF Verfahrens.

Qualität der HVAF Spritzschichten:

Die Verbrennungstemperatur des Luft-Brennstoff-Gemisches ist gewöhnlich um 1000°C niedriger als bei der Verbrennung des Sauerstoff-Brennstoff-Gemisches im HVOF-Verfahren. Diese niedrigere Temperatur passt ideal zur allmählichen Erwärmung der Partikel von Metall- und Hartmetallpulvern und ist etwas hoher als der Schmelzpunkt der Metalle. Der Ausgangsgehalt des Sauerstoffs  in gasförmigen Verbrennungsprodukten des Gemisches beim HVAF-Verfahren ist fünfmal niedriger im Vergleich zu beliebigem HVOF-Verfahren. Beide Momente verhindern die Oxidation der Metalle, Spaltung und Auflösung der Karbide in der metallischen Bindung. Diese Faktoren ermöglichen, eine initiale Verformbarkeit   des als Rohstoff für Beschichtung ausgenutzten Pulvers zu erhalten, auch wenn die Härtezahl der WC/Co/Cr-Beschichtung 1700 HV₃₀₀ überhöht.

Bei Verwendung der Kermetico HVAF Systeme werden die Schichten mit fünfmal-sechsmal höher Leistungsfähigkeit, um 20-30% höherem Materialausnutzungskoeffizient, um 30% niedrigeren Abweichungen im Vergleich zu beliebigem HVOF System erzeugt.

Die Wahl zugunsten Kermetico HVAF System im Vergleich zum gewöhnlichen HVOF-Verfahren gibt eine Möglichkeit, die Herstellungskosten mindestens um 50% zu reduzieren, und auch einen zusätzlichen Vorsprung, der in der Erhöhung der Beschichtungsqualität besteht.

Kermetico HVAF Systeme

Kermetico erzeugt drei Familien der Systeme für Hochgeschwindigkeit-Flammspritzen: Convertible, AK und Specialized.

Convertible HVAF/HVOF

Brennstoff: Propan, Propylen, Propan-Butan (LPG), Erdgas. Druck: 7-11.5 bar.

Oxidationsmittel:  Druckluft, Sauerstoff, Druckbereich 8-11.5 bar.

Kühlung:  Druckluft.

Kermetico C7 ist das  HVOF/HVAF System mit der höchsten Leistung für das Spritzen auf Großteile (Durchmesser >200 mm):

• Kann in HVOF oder HVAF Betriebsmode funktionieren, erzeugt die Schichten gemäß HVOF Spezifikationen
• Unabhängige Luftzufuhrleitungen für Kühlung der Düse und Verbrennung
• Die Brennkammer ist für die volle Verbrennung des Kraftstoffs optimisiert
• Der beste Schutz gegen Metalloxidation in HVAF Betriebsmode
• Spritzpartikelgröße von 5-20 bis 20-53 µm, Suspensionsspritzen ist möglich
• 33+ kg/St., mit Materialausnutzungskoeffizient DE von 60% können Sie 1 m² der WC-10Co-4Cr Beschichtung mit Schichtdichte von 1 mm schneller als in 40 Minuten erzeugen

• Nachteilig für Beschichtung der Kleinteile

Kermetico C6 ist ein universeller Brenner für das Spritzen von Beschichtungen aus Metallen und Legierungen auf den verschiedenen Teilen:

• Bei der Leistung von 2/3 der Leistung von Kermetico C7 liegt die Pulverförderrate bei 28 kg/St.
• Kann in HVOF oder HVAF Betriebsmode funktionieren, erzeugt die Schichten gemäß HVOF Spezifikationen
• Unabhängige Luftzufuhrleitungen für Kühlung der Düse und Verbrennung
• Ausgezeichnete Ergebnisse für kleine und mittelgroße Teile (Durchmesser < 250 mm) und gute Ergebnisse für Großteile
• Spritzpartikelgröße von 5-20 bis 20-53 µm, Suspensionsspritzen ist möglich

Jeder Spritzpistole kann in HVOF, HVAF Ultra (die höchste Qualität), Economy (der höchste Materialausnutzungskoeffizient) oder Balanced (Hochqualität bei gutem Materialausnutzungskoeffizient) Betriebsmode arbeiten.

Das System Convertible kann mit einer oder mehreren Spritzpistolen aus АК oder Specialized Familien ergänzt sein: kompakten AK5, handbetriebenen AK-HH oder AK-ID Spritzpistole für die Beschichtung von Innendurchmessern ab 80 und mehr).

Mehrzweck AK

Spritzbrenner Kermetico AK HVAF	Brenner	Beschreibung		Sprühgeschwindigkeit
	AK7	Großteile mit Durchmesser >200 mm		33+ kg/St
	Die starke Spritzpistole mit dem weitesten Druckbereich in der Brennkammer und höchsten Qualität der Beschichtung auf den großen Oberflächen. Die niedrigsten Kosten für Großteile. Der beste Schutz gegen Oxidation des Rohstoffs.
	AK6	Universeller Brenner für Spritzbeschichtung der Teile mit Durchmesser 5-250 mm				28 kg/St
	Der Brenner dient zum Spritzen von Wolframkarbid auf die verschiedenen Teile. 70% von der Leistung des Brenners АК7.
	HVAF Compact	Kompakter Brenner für Kleinteile			15 kg/St.
	Spritzen von Metallen, Legierungen und Karbiden auf die Teile mit Durchmessern <200 mm, Innendurchmessern über 200 mm, mit dünnen Wänden und auf die komplizierten Oberflächen.
	AK-HH	Handbetriebener Brenner für die komplizierten Oberflächen			15 kg/St
	Universeller handbetriebener Brenner ist für das Spritzen von Metallen, Legierungen und Karbiden eingesetzt. Gewicht: 2,5 kg.
	AK-ID   AK-IDR		Innendurchmesser ab 80 mm   Rotierender Kopf für Innendurchmesser ab 100 mm		5 kg/St
	Die Luftkühlung garantiert einige Stunden der kontinuierlichen Arbeit bei der Beschichtung von Innendurchmessern. Spritzwinkel 90°.

Jeder AK Brenner, mit Ausnahme von Brennern für Innendurchmesser, kann in Ausführung Ultra (die höchste Härte), Economy (der höchste Materialausnutzungskoeffizient) oder Balanced hergestellt und in Sandstrahlbehandlungs- und Spritzenmode eingesetzt werden.

Specialized HVAF

Wir haben die HVAF Specialized Systeme entwickelt, um die Beschichtung mit ausgewählten Metallen mit höchster Effizienz zu ermöglichen.

• Die Temperatur in der Brennkammer ist von 1500 bis 1950°C regulierbar
• Die Feineinstellung von Verbrennungs- und Spritzpulverzufuhrparametern für den bestimmten Verwendungsfall
• Spritzpartikelgröße von 1-10 bis 53-155 µm
• Die Geschwindigkeit der Partikel ist von 400 bis mehr als 1,000 m/s regulierbar
• Die Temperatur von Partikeln: 900-1,600°C

Kermetico SL ist das System für das Spritzen von Werkstoffen mit niedrigen Schmelztemperaturen:

• Der Schutz gegen Oxidation des Spritzpulvers
• Der Zusatzstoff dampft beim Spritzen nicht ab
• Keine Metallanbackung an Düsen
• Homogene harte Beschichtung aus Aluminium, Zinn, Kupfer
• Hohe Leistung des Spritzens
  • 6 kg/Stunde für Alu-Beschichtung
  • 10 kg/Stunde für Kupfer-Beschichtung
  • 10 kg/Stunde für Zinn-Beschichtung

Kermetico SP ist ein spezielles System für Erzeugung der dichten Schichten von Silber und Gold:

• Technologisch effektiver Prozess
• Genaue Dosierung von zu spritzenden Werkstoff
• Der Werkstoff dampft beim Spritzen nicht ab
• Die Beschichtung hat hohe Porosität und Haftfestigkeit
• Verschiedene Partikelgröße

Titanbeschichtungen: links – AK7, rechts – STi

Kermetico STi ist eine Anlage für das Spritzen von Titan und Titanlegierungen;

• Hochgeschwindigkeit-Spritzen von Titan im Inertgas
• Minimale Oxidation
• Dichte silberartige Beschichtung
  • Verwendbar für Korrosionsschutz oder für Reparatur

Verwendung von Kermetico HVAF Anlagen

Von Anfang unserer Arbeit in 2006 haben wir mehr als 140 HVAF Systeme weltweit installiert. Einige Systeme werden in Universitäten und großen Forschungsanstalten betrieben, die meisten aber sind an den Beschichtungsbetrieben ausgenutzt.
Unsere Systeme können mit verschiedenen Brennern ausgerüstet sein, sie sind robust und hochleistungsfähig.

Und sie sind kostensparend. Das System macht sich schon beim Spritzen der zweiten  Tonne von Wolframkarbid bezahlt.
Weitergehende Informationen sind leider vorläufig nur in Englisch verfügbar.

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