Inżynieria powierzchni: wytwarzanie powłok.

Powłoki mogą być jednowarstwowe, wielowarstwowe, jednoskładnikowe, wieloskładnikowe.
Znany jest szereg sposobów otrzymania powłok. Najważniejsze z nich to:
- powłoki galwaniczne,
- powłoki zanurzeniowe,
- powłoki natryskowe,
- powłoki platerowe,
- powłoki krystalizacyjne,
- powłoki natryskowe.
Podział powłok ze względu na przeznaczenie:
1. Powłoki ochronne (antykorozyjne)
- ochrony czasowej – służą do zabezpieczenia , głównie metali, przed korozją podczas transportu lub magazynowania przez określony czas,
- ochrony trwałej – zabezpieczenie powierzchni w trakcie eksploatacji.
2. Powłoki dekoracyjne:
- służą do nadawania estetycznego wyglądu, barwy, połysku, odporności na pokrywanie się nalotem. Powłoki dekoracyjne są również w wielu przypadkach dobrymi powłokami ochronnymi.
3. Powłoki techniczne:
- poprawiające własności tribologiczne,
- poprawiające własności elektryczne,
- poprawiające zdolność lutowania,
- zabezpieczające przed dyfuzją,
- powłoki regeneracyjne,
- powłoki katalityczne,
- powłoki optyczne.
Problematyka nakładania powłok
Jednym z największym problemów w aspekcie wytwarzania powłok jest otrzymanie trwałych połączeń, między materiałami o różnych własnościach. Jest to ważne zagadnienie w celu minimalizacji kosztów. Nakładanie powłok umożliwia osiągnięcie wysokich własności elementu na jego powierzchni. W ten sposób możliwe jest wykonanie rdzenia z tańszego materiału i nałożenie powłoki, która będzie spełniać wymagania technologiczne. Nie jest konieczne wykonywanie całego elementu z drogiego i wytrzymałego materiału.
Główne problemy wynikające z łączenia różnych elementów wynikające z występowania fazy ciekłej w procesie to:
- różny współczynnik rozszerzalności materiałów,
- różny skład chemiczny,
- dyfuzja pierwiastków z jednego materiału do drugiego,
- segregacja siarki i fosforu,
- naprężenia termiczne przy chłodzeniu.
W celu uniknięcia tych niezgodności jedynym wyjściem, jest uniknięcie występowania fazy ciekłej. Najlepsze połączenie powłoki do podłoża, występuje wtedy gdy dochodzi do wymieszania materiałów lub dyfuzji jednych pierwiastków w głąb drugich. Przy połączeniach w niskich temperaturach nie możemy uzyskać tych zjawisk. Jedynymi siłami, które odpowiadają za przyczepność powłoki to siły adhezji.
Autor: mgr inż. Artur Mydlarz
(fragment pracy dyplomowej magisterskiej: „Laserowe przetapianie powłok Cu-Fe natryskiwanych metodą CGS na stali węglowej”)