HVOF (High Velocity Oxygen Fuel)

HVOF, termal sprey kaplama yöntemlerinin en yenilerinden bir tanesidir. Oksijen ve yakıt gazı yüksek basınçlarda kullanılır. Kullanılan gazlar propan, propilen ve hidrojendir. Yanan gaz karışımı süpersonik hızlara ulaşır ve kaplama tozu aleve beslenir. HVOF, termal enerji girişini minimize ederken, kinetik enerjiyi en yüksek derecelere ulaştırır. Böylece yüksek bağ mukavemetli, yoğun, porozitesi az kaplamalar elde edilir. Jet motoru parçalarında aşınma dayanımı uygulamaları için kullanılır.

Havacılık ve uzay, petrol, petro-kimya, kağıt sektörü gibi sürtünme ve aşınma dayanımı gereksinimi olan sektörlerde sert krom kaplama HVOF ile yapılabildiği için PVD, CVD ve nitrürleme gibi kaplama yöntemlerine alternatiftir. Aşağıdaki şekilde HVOF tabancasının şematik gösterimi verilmiştir.

HVOF Tabancasının Şematik Gösterimi

HVOF kaplama yöntemiyle gaz hızı 2100 m/s hızı aşarken, partikülü 400-800 m/s hıza ulaştırır. Bu değer diğer alev sprey yöntemlerinden kat kat üstündür. Gaz yakıtların yanında kerosen gibi sıvı yakıtlarda kullanılabilir. Kinetik enerji dışındaki diğer avantajlar da listelenmiştir. Kalınlık kapasitesi artışı Nisbeten daha pürüzsüz yüzey eldesi düşük oksit seviyesi Kerosenli HVOF tabancasında toz besleme aleve dik olarak iki girişten yapıldığı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

HVOF Tabancasında Toz Hareketi

Jetlerin süpersonik tabiatı gereği, HVOF prosesinde gaz çıkış hızlarının çok yüksek olması sebebiyle “shock diamonds” paternleri açıkça gaz jetinde görülür. Aynı paternler yüksek performanslı jet motor eksozlarında görülebilir. Bu tarz yüksek hızlar genellikle çok yüksek gürültüye sebep olur, HVOF prosesi sırasında ses +133 dBA’ya kadar çıkabilir.

HVOF ile Elde Edilen Birkaç SEM Resmi

HVOF ile yüksek yoğunluklu kaplamalar üretilebildiği yukarıdaki şekilde açıkça gösterilmiştir. Yüksek kinetik enerji sayesinde düşük poroziteli kaplama üretilmiştir. Yüksek gürültü sebebiyle, işçi sağlığı ve iş güvenliği açısından bu gibi kaplamalar özel yalıtımlı kabinde yapılmalıdır. HVOF ünitesi portatif de olabilir, bu durumda operatör kulaklık, maske, gözlük gibi iş güvenliği ekipmanları kullanmalıdır.