Ứng dụng công nghệ phun phủ gia nhiệt tại Việt Nam

Hiện nay, phun phủ gia nhiệt kim loại là công nghệ rất quan trọng trong lĩnh vực luyện kim; điện – điện tử, cơ khí…Công nghệ phun phủ được kết hợp với xử lý bề mặt bằng phương pháp hóa nhiệt luyện để phục hồi những chi tiết đã qua sử dụng và bị mài mòn quá mức cho phép với dạng trục và dạng vỏ tròn xoay, những chi tiết hiện rất phổ biến trong máy móc và thiết bị nhập ngoại. Ở Việt Nam, nhu cầu phục hồi những chi tiết mòn hỏng hiện là rất lớn.

Một số viện nghiên cứu và DN hiện đã tiến hành phục hồi bằng nhiệt khí. Tuy nhiên, do có những hạn chế về công nghệ nên họ chủ yếu phục hồi các chi tiết có yêu cầu công nghệ không cao. Để khắc phục những điểm hạn chế đó, Trường Đại học Mỏ – Địa chất Hà Nội đã tiến hành thực hiện đề tài “Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong xử lý bề mặt kim loại nhằm phục hồi một số chi tiết máy bị mòn có dạng trục, dạng vỏ tròn xoay”.

Hình 1. Công nghệ phun phủ gia nhiệt.

Sau khi nghiên cứu một số phương pháp phun, nhóm tác giả đã quyết định lựa chọn phương pháp phun nổ. Đây là phương pháp có khá nhiều ưu điểm nổi trội như là tiết kiệm vật liệu; gọn nhẹ, dễ di chuyển và có thể làm việc tại công trường; có nhiều vật liệu phun khác nhau ở trên nhiều nền khác nhau, bạn vừa có thể sử dụng chế tạo mới, vừa có thể sử dụng để phục hồi chi tiết. Đối với các trục cam làm bằng thép hợp kim độ bền cao, yêu cầu chịu mài mòn lớn, dùng phun phủ nhiệt khí thông thường không đáp ứng được yêu cầu trong khi phun nổ, có thể đáp ứng một số yếu tố kỹ thuật như: Lớp phủ lên trên bề mặt có độ bám dính tương đối tốt với mặt nền, độ xốp chấp nhận được, chi phí đầu tư ở mức trung bình. Phun nổ có thể dùng để phun các loại hợp kim bột, có tính chịu nhiệt, chịu mài mòn. Bằng phương pháp sử dụng quy hoạch thực nghiệm, nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài đã xác định được phạm vi tối ưu cho các thông số công nghệ (tốc độ phun, khoảng cách phun, lưu lượng phun). Với tốc độ phun hơn 100 m/s; lưu lượng phun trên khoảng 500g/s; khoảng cách phun từ 300 – 500 mm thì sẽ cho chất lượng phun tốt nhất. Một số  tiêu chí đánh giá chất lượng bề mặt kim loại sau phun bao gồm: độ cứng, độ xốp, tổ chức tế vi, độ bám dính cơ học của lớp phủ đều đạt yêu cầu.

Đề tài không những có tính ý nghĩa về kỹ thuật, đáp ứng được nhu cầu bức thiết trong việc sửa chữa cũng như việc phục hồi những chi tiết máy bị mài mòn mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao, tiết kiệm được ngoại tệ cho quốc gia. Hiện nay, hầu hết tất cả các thiết bị máy móc quan trọng đều được nhập khẩu, đặc biệt là trong ngành cơ khí, nhất là cơ khí chính xác và công nghệ cao. Những thiết bị phun phủ gia nhiệt mua mới và nhập ngoại này rất tốn kém về chi phí và chưa thực sự thuận tiện trong vận chuyển, bảo hành. Theo kết quả điều tra khảo sát của đề tài, giá mua trục cam mới hiện nay rơi vào khoảng 3.000 USD. Trong khi đó, tổng chi phí phục hồi thì chỉ hơn 13 triệu đồng (bằng 1/4  giá mua mới). Bên cạnh đó, công nghệ này còn là bước đột phá mới về ứng dụng công nghệ phun phủ kim loại ở Việt Nam trong phục hồi sửa chữa những máy móc thiết bị có trình độ cao, có khả năng nhân rộng cho nhiều doanh nghiệp và nhà máy trong nước.