ترکش افشانی

تاریخچه 
فرایند ترکش افشانی برای اولین بار در سال ۱۹۵۵ توسط H.B. Sargent, R.M. Poorman و H. Lampreyt توسعه داده شده و به اسم آن‌ها ثبت شد. در همان سال، برای اولین بار به عنوان فرایند دی-گان، توسط Union Carbide تجاری سازی شد. در دهه ۱۹۶۰ این فرایند توسط مؤسسه Paton در کییف اوکراین توسعه بیشتر یافت.

 دی-گان (تفنگ انفجاری) 
بندانگشتی|مقایسه سرعت و دمای روش‌های مختلف پاشش حرارتی
روکش‌های ترکش افشانیده شده، توسط تفنگ انفجاری (به زبان انگلیسی: detonation gun) یا دی-گان (به انگلیسی: D-gun) به سطح قطعه اعمال می‌شوند. این ابزار شامل لوله فلزی ای دراز و آب خنک کاری شده می‌باشد که دارای شیرهایی برای ورود گازها و پودرها به داخل محفظه است. مقدار از پیش تعیین شده‌ای از ماده پوشش دهنده محافظتی دلخواه یا همان ماده اولیه (به شکل پودر با اندازه ذرات ۵–۶۰ میکرومتر) وارد محفظه می‌شود (عمدتاً با سرعت ۱۶–۴۰ گرم بر دقیقه). در این محفظه اکسیژن و سوخت (به‌طور معمول استیلن) با کمک جرقه یک شمع مشتعل می‌شوند تا یک موج ضربه ای فراصوت ایجاد کنند. این موج ضربه ای باعث حرکت مخلوط مذاب و/یا نمیه مذاب و/یا جامد ماده اولیه (حالت مخلوط بستگی به نوع ماده مصرفی دارد) به خارج از لوله و به روی قطعه مقصد می‌شود.

سپس لوله با کمک جریان سریع و کوتاهی از نیتروژن پاکسازی می‌شود تا برای پرتاب بعدی آماده شود. این مرحله دارای اهمیت بسیاری است زیرا حرارت ناشی از گازهای باقی مانده می‌تواند باعث احتراق مخلوط سوخت جدید شود که یک واکنش کنترل نشده و در نتیجه نامطلوب است. به علاوه، مقدار اندکی از گاز بی اثر نیتروژن بین دو مخلوط سوخت و ماده اولیه پیش از شلیک، به جلوگیری از پس زدن تفنگ کمک می‌کند. دی-گان‌ها معمولاً در سرعت شلیک ۱–۱۰ هرتز کار می‌کنند.

ترکیبات متنوع بسیاری از پودرهای پوشش دهی و تنظیمات دی-گان در طی فرایند ترکش افشانی به کار می‌روند که تمام این موارد می‌توانند بر خصوصیات سطحی روکش اسپری شده (پاشیده شده) تأثیر بگذارند. رایج‌ترین پودر مواد استفاده شده در این فرایند شامل این موارد می‌باشند: آلومینا-تیتانیا، آلومینا، مخلوط کاربید تنگستن-تنگستن-کاربید کروم به همراه پیونده آلیاژ نیکل-کروم، کاربید کروم، کاربید تنگستن به همراه پیونده کبالت.

متالورژیست‌ها هنگام تعیین کیفیت یک روکش ایجاد شده توسط پاشش حرارتی به اندازه‌گیری‌هایی همچون میزان اکسیژن سطح، سختی ماکرو و میکرو، میزان تخلخل، مقاومت همبستگی و زبری سطح، توجه می‌کنند.

 روکش‌های ترکش افشانی 
ترکش افشانی روکش‌هایی با مقاومت همبستگی شیمیایی و سختی بالا ایجاد می‌کند. روکش‌های ایجاد شده دارای تخلخل و میزان اکسیژن کم و زبری سطح متوسط تا کم می‌باشند. این اتفاق به دلیل دما و سرعت زیاد ایجاد شده توسط تفنگ انفجاری است. این خصوصیات، ترکش افشانی را معیار سنجش روکش‌های ایجاد شده توسط انواع روش‌های دیگر پاشش حرارتی (قوس سیم، پلاسما، شعله، HVAF ,HVOF، گرم، سرد) می‌کند.

فاکتورهای زیادی بر روی خصوصیات روکش‌های ایجاد شده توسط ترکش افشانی تأثیر می‌گذارند. عمدتاً این خصوصیات سطحی با توجه به نوع و خصوصیات مواد اولیه پودری استفاده شده تعیین می‌شوند اما به تنظیمات تفنگ انفجاری یا دی-گان نیز وابسته اند.

ترکش افشانی قابلیت این را دارد که پوشش‌های محافظتی بر روی مواد حساس و ظریف ایجاد کند. دلیل این اتفاق، ذات فرایند است که بسیار سریع بوده و منبع حرارت را از جسم هدف دور نگه می‌دارد. این خصوصیت، امکان استفاده در کاربردهای متنوع و فراوانی را ایجاد می‌کند.

 انواع مواد کاربردی 
مواد مختلفی قابلیت اسپری شدن توسط دی-گان را دارند. از موارد استفاده شده به عنوان مواد اولیه می‌توان پودر فلزات، آلیاژها و سرمت‌ها و اکسیدهایشان را نام برد. خصوصیاتی همچون مقاومت، سختی، خوردگی و سایش در انتخاب ماده روکش مورد نظر بسیار تأثیر گذار و مهم هستند.

از جمله مواد مورد استفاده می‌توان موارد زیر را نام برد:
 Al2O3
 Cu–Al
 Cu–SiC
 Al–Al2O3
 Cu–Al2O3
 Al–SiC
 Al–Ti
 TiMo(CN)–36NiCo
 Fe–A

 کاربردها 
بندانگشتی|ترکش افشانی، کاربردهای فراوانی من جمله در صنایع هوا و فضا دارد.
از مهم‌ترین وظایف پوشش‌های ترکش افشانیده شده محافظت از وسیله در برابر خوردگی است (به دلیل میزان اکسیژن کم). این به این معنی است که ترکش افشانی روکش‌های سخت و با دوامی را ایجاد می‌کند که برا موارد زیر مناسب هستند:
 بخش‌های مختلفی از ماشین‌آلات: شفتها، آب‌بندها، بوشینگ‌ها، یاتاقانها

 هوانوردی 
 پره‌های روتور و استاتور
 قطعات موتور
 ریل‌های هادی

 صنعت نفت و گاز 
 حلقه‌های بوشینگ و آب‌بند
 شیرهای دروازه ای
 شیرهای قطع کننده
 سطح کاری ابزارآلات سوراخ کاری

 صنعت هوافضا و موشک‌های فضایی
 صنعت الکترونیک و رادیو
 مهندسی ابزارآلات
 دریل‌های گردبر
 صنعت کشتی سازی

 جستارهای وابسته 
 پاشش حرارتی
 پوشش دهی
 پلاسما اسپری
 لایه نازک

 منابع 

رده:مقاله‌های ایجادشده توسط ایجادگر
رده:فرایندهای شیمیایی
رده:پوشش‌ها
رده:فرایندهای متالورژی