HVOFとは
HVOF (英: High Velocity Oxygen Fuel) とは、超音速のフレームで粉末状の金属や合金を加熱し、加速して基材にコーティングする溶射方法です。
溶射銃の燃焼エネルギーを高圧にして溶射銃のフレーム内に超音速の噴流を生み出して高温で溶射材料を溶かし、高速で基材に激突させて皮膜を形成します。溶射飛行粒子を高速化させて強い衝突力を達成し、密着性が高くて緻密な溶射皮膜を得る溶射法です。水素－酸素、ケロシン－空気、ケロシン－酸素、プロピレン－酸素などで生じた高温の燃焼ガスを細長いノズル中で絞って高速流を形成します。
ノズル内部で溶融された溶射材料粉末は高速ガス流により同時に加速され、基材に音速を超える高速でぶつかって成膜されます。高速フレーム溶射で得られた皮膜は、同じ溶射材料を使用した別の溶射皮膜よりも高硬度、高付着力、高密度です。主成分が炭化タングステンのサーメット材料を使った耐摩耗溶射に幅広く使用されます。
HVOFの使用用途
HVOFの使用目的は次の通りです。
1. 高品質な溶射皮膜
超高速溶射装置から生じる高密度皮膜は気孔率が低く品質が高い皮膜を生み出します。
2. 密着強度が高い
HVOF溶射は衝撃エネルギーが高く、密着性や高張力が高いです。既存の溶射法と比較して緻密な皮膜を形成し、初層から終層まで均一な硬度になり、強度が優れています。
3. 適切なパウダー溶融温度
超高速で溶射し、材料が火災にさらされる時間が短いため、皮膜がほとんど酸化しません。アーク溶射やプラズマ溶射と比較して適したパウダー溶融温度が得られ、優れた皮膜が作られます。
4. 優れた表面円滑性
滑らかな溶射皮膜は超鏡面が得られやすく、肉厚な皮膜を実現します。
5. 優れた皮膜
従来の爆発溶射よりもチャンパー内の燃焼温度や圧力が高いです。パウダー飛行速度も早く、優れた皮膜が形成されます。