스핀들의 세라믹 코팅
(Ceramic Plasma Spray Coating)

역극성 아크(Non-Transfer Arc)에 의해 불활성 가스로부터 생성되는 플라즈마 흐름

(속도: 마하 2, 중심온도: 16,500°C)에 피막재료를 투입하고, 순간적으로 용융시켜 완전 용융된 분말 용사재를

고속으로 분사 밀착시켜 피막을 형성시키는 코팅 방법이다.

용사재로서는 세라믹 (주로 금속산화물, 탄화물), 용사재로서는 세라믹

(주로 금속산화물, 탄화물), 금속, 비금속,&nbrmet로 광범위하고, 탁월한

내마모성, 내열성, 내식성, 전기전도, 전기 차폐성, 등의 우수한 피막을

얻을 수 있으며, 또한 육성 보수도 가능하며, 용사 시의 가공물의 표면

온도가 150 °C 이내로 제어되기 때문에 모든 모재에도 코팅이

가능한다.

1.적용범위
본 자료는 오일씰 접촉부의 내마모성 향상을 위해 행하는 스핀들의 세라믹 코팅의 설계 기준이다.

2. 코팅 재료 : Metco 101
성분 : Al₂O₃ (94%) + TiO₂(2.5 %) + SiO₂(2.0 %)
경도 : Hv 1000 , 융점 : 2000℃&nb비중 : 0.0034 kg / mm², 가공율 : 2% 이하
표면조도(RMS) : 150 ~ 200 , 사용한계 온도 : 540 ℃ 이하
특징 : 회백색의 코팅재료로서 고온에서의 내마모, 내식, 내산등에 우수함

Note. Metco 101 (코팅 재료) 외에 다른 재료를 사용할 경우에는 필히 설계자의 승인을 요청할 것.

3. 세라믹 코팅의 효과
Spindle 경 : 40 , 회전수 1400 rpm (원주속도 2.9 m/sec)의 조건에서 수용성 절삭유를 사용하여
912 시간을 운전한 경우의 오일씰 접촉부의 마모량은 아래와 같다.

4. 도면 지시 방법.

주의사항.
(1) 세라믹 코팅부의 길이(L)은 5mm ~ 20mm 로 할 것. (표준길이 : 10mm , 12mm , 16mm , 20mm)
(2) 코팅 끝 단과 Spindle 턱과의 거리(L1) 5mm 이상으로 할 것.
(3) 도면에는 코팅되는 부위의 침탄 방지 처리 지시를 확실히 할 것.

① 코팅 방법 (원주형 코팅)

Spray Gun을 좌우로 이송하면서 공작물 (Spindle)을 회전 시키면서 코팅하면, 코팅 형상이 원통형으로 된다.

② 코팅 두께. (코팅 두께 0.5mm)

용사 시의 플라즈마의 온도는 16,500°C 정도이나, 가공물의 표면 온도는 150 °C 이내로 제어 되기 때문에
가공물의 변형 및 경도에는 변화가 없다.
가공물의 온도가 상승할 경우에는 Air를 이용하여 냉각(Cooling)할 필요가 있다.

③ 코팅 부 가공 (Grinding)
세라믹 코팅 부는 다이아몬드 숫돌을 이용하여 연삭하며, 연삭 시에는 숫돌을 좌우로 이송하지 말고
전 후로 이송하는nger Cutting 방식을 사용할 것.(오일씰 마모 방지)

④ 코팅 완료 두께. (0.3 mm)

연삭 후 코팅 두께를 의미하며, 코팅 부의 양 끝단 가공은 45°로 Chamfer 하며 코팅제의 밀착을
향상시키기 위해 바닥 면은 R 0.1 정도의 공구를 이용하여 f = 0.28 mm/rev 로 나선형으로 홈을 가공한다.
특히 가공된 홈 부는 코팅이 되는 장소이므로 가공물의 재질(예: SCM 415)이 침탄이 필요한 경우
침탄에 의한 탄소의 증가는 코팅 물질의 밀착성을 저해함으로 필히 침탄 방지 처리를 하여야 한다.
또한 코팅되는 부위의 경도는 HRC 45 이하로 하여야 한다.

⑤ 용사 재료의 상태 ( M : 금속 Wire, P : 분말상태)
Metco 101 (코팅 재료) 는 분말이므로 P 로 도시하면 된다.

코팅 재료에 따른 Spray 의 각도.

⑥ 용사 재료 명칭 (101)
Metco 101 (코팅 재료) 를 코팅 함을 의미한다.