플라즈마 코팅장비

대기압 플라즈마 용사코팅기(APS: Atmospheric Plasma Spraying) 란?

대기압 플라즈마 용사코팅기는 진공 환경 없이 대기압 상태에서 플라즈마를 열원으로 사용하여 재료를 용융·분사해 모재 표면에 코팅층을 형성하는 장치입니다.

1. 플라즈마 발생

• 불활성 가스(주로 아르곤, 헬륨, 질소 등)에 고주파 전기 아크를 가해 이온화시켜 플라즈마를 생성합니다.

• 플라즈마 제트는 초고온(약 10,000~16,500℃)과 고속(약 600 m/s)의 특성을 가집니다.

2. 코팅 재료 용융 및 분사

• 금속, 합금, 세라믹 분말을 플라즈마 제트 내부로 주입합니다.

• 분말은 완전히 용융 또는 반용융 상태가 되어 고속으로 모재 표면에 충돌합니다.

• 충돌 후 빠르게 냉각·응고되면서 적층 구조의 피막층을 형성합니다.

3. 형성되는 코팅 특성

• 고밀도·매끄러운 코팅층 → 기계적 강도와 접착력이 우수.

• 내마모성, 내부식성, 내열성 향상.

• 모재의 온도 상승이 200℃ 이하로 제한되어, 열변형이 적고 다양한 소재(금속, 세라믹, 플라스틱 등)에 적용 가능.

4. 주요 응용 분야

• 항공·우주: 터빈 블레이드, 로켓 노즐의 내열·내마모 코팅.

• 반도체·전자: 절연성 향상, 표면 개질.

• 에너지·산업 설비: 보일러 튜브, 가스 장비의 내부식·내열 코팅.

• 의료: 임플란트 표면 개질(예: 티타늄 위에 하이드록시아파타이트 코팅).