Plasmacladding is een geavanceerde materiaalreparatie- en coatingtechnologie waarbij gebruik wordt gemaakt van een plasmaboog om coatings op werkstukoppervlakken aan te brengen of beschadigde gebieden te repareren. Zo werkt een plasmacladmachine:
1. Gastoevoer: Plasmacladmachines gebruiken doorgaans een of meer gassen als werkgassen. Veel voorkomende gassen zijn stikstof, argon en waterstof. Deze gassen worden in verschillende stadia van het proces gebruikt om de plasmaboog te creëren en een beschermende atmosfeer te creëren.
2. Boogontlading: Eerst wordt een elektrische boog gegenereerd tussen het werkstukoppervlak en het bekledingsmateriaal. Dit wordt geproduceerd door elektroden in een geschikte atmosfeer te verwarmen, waarbij doorgaans een zeer hoge stroom en spanning worden gebruikt.
3. Vorming van plasmabogen: het geïoniseerde gas met hoge- temperatuur dat wordt geproduceerd tijdens de boogontlading wordt plasma genoemd. Plasma bestaat uit ionen en vrije elektronen en heeft een extreem hoge temperatuur en energie.
4. Aanvoer van cementmateriaal: Het bekledingsmateriaal wordt doorgaans door een mondstuk in poeder- of draadvorm op het lasgebied van de plasmaboog gespoten. Het bekledingsmateriaal kan een metaallegering, keramiek of een ander speciaal bekledingsmateriaal zijn.
5. Lassen en smelten: Wanneer het lasmateriaal het plasmabooggebied binnengaat, smelt het snel en versmelt het met het werkstukoppervlak als gevolg van het hoge- plasma. Dit proces wordt plasmalassen genoemd.
6. Afzetting en vorming van coating: Nadat het lasmateriaal is afgekoeld, zet het zich af op het werkstukoppervlak en vormt een robuuste coating. Dit proces kan meerdere keren worden herhaald om complexe coatingstructuren op te bouwen of beschadigde gebieden te repareren.
7. Controle en monitoring: Plasmalasmachines zijn doorgaans uitgerust met geavanceerde besturingssystemen om parameters zoals de boog, de gasstroomsnelheid en de toevoersnelheid van het lasmateriaal te bewaken en aan te passen om de kwaliteit en prestaties van de coating of reparatie te garanderen.
Het werkingsprincipe van plasmalasmachines is gebaseerd op de thermische en ionische energie van een plasmaboog met hoge- temperatuur, evenals op de afzetting van lasmateriaal, waardoor een sterke, slijtvaste- en corrosie-bestendige coating op het werkstukoppervlak kan ontstaan of kan worden gebruikt om beschadigde onderdelen te repareren. Deze technologie wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector, de energiesector en andere gebieden om de prestaties van werkstukken te verbeteren en de levensduur ervan te verlengen.