Lapisan semprotan termal melibatkan pemanasan material, yang disuplai dalam bentuk bubuk atau kawat ke kondisi cair atau semi. Bahan tersebut diatomisasi menggunakan aliran gas proses untuk disimpan di berbagai substrat, menciptakan lapisan dengan ketebalan antara beberapa mikrometer hingga beberapa milimeter.

Saat tumbukan, mereka membentuk trombosit yang terikat ke permukaan, menciptakan lapisan pelindung yang padat tanpa pergantian struktur substrat. Kombinasi lapisan dan substrat ini memungkinkan perancang dan insinyur untuk menghasilkan produk dengan sifat permukaan yang ditingkatkan yang tidak melekat pada bahan aslinya.

Lapisan semprotan termal digunakan untuk meningkatkan sifat permukaan seperti keausan, korosi (bahkan untuk suhu tinggi), gesekan, dan ketahanan dari kerusakan lain, dan sebagai hasilnya, masa pakai suku cadang mesin ditingkatkan. Ini adalah proses serbaguna yang dapat menggunakan berbagai macam bahan mulai dari logam murni hingga paduan, karbida, keramik, dan bahkan komposit. Ini layak secara ekonomi dan memiliki cakupan aplikasi yang luas.

Biaya yang dikurangi. Biaya perbaikan komponen lebih murah daripada membeli yang baru. Seringkali, pelapisan sebenarnya bertahan lebih lama dari bahan asli yang digunakan.

Input Panas Rendah. Dengan sedikit pengecualian, proses semprotan termal meninggalkan riwayat termal komponen itu sendiri.

Fleksibilitas. Hampir semua logam, keramik, atau plastik dapat disemprotkan dengan termal.

Rentang Ketebalan. Bergantung pada bahan dan sistem penyemprotan, pelapis dapat disemprotkan dengan ketebalan 0,001 hingga lebih dari 1 inci. Ketebalan biasanya berkisar antara 0,005-0,1 inci.

Kecepatan Proses. Tingkat penyemprotan berkisar antara 3-60 lb / jam tergantung pada bahan dan sistem penyemprotan. Tarif umum untuk aplikasi material adalah 1/2 -2 lb material per kaki persegi per ketebalan 0,01 inci.

Awalnya proses semprotan termal diklasifikasikan menurut jenis sumber panas. Misalnya, proses digolongkan sebagai penyemprotan api, plasma atau senjata peledakan. Modifikasi terhadap lingkungan sumber panas selanjutnya mengklasifikasikan bahan-bahan ini ke dalam kategori yang tepat dimana proses ini dikenal saat ini.

• Penyemprotan dingin
• Penyemprotan api
• Penyemprotan bahan bakar oksi kecepatan tinggi (HVOF)
• Penyemprotan busur
• Penyemprotan plasma
• Pistol peledakan

Bahan yang dapat dibentuk secara plastik baik dalam bentuk padat maupun cair dapat diendapkan. Jika terjadi pemanasan, hanya bahan yang tetap stabil saat dipanaskan yang dapat disemprotkan. Ketidakstabilan dapat mengacu pada oksidasi atau dekomposisi material. Namun, bahan-bahan ini dapat disimpan dalam bentuk komposit di mana bahan sekunder digunakan untuk melindungi bahan yang tidak stabil atau reaktif. Menyemprotkan ke atmosfir khusus, menggunakan logam atau pengikat polimer untuk membentuk komposit, atau enkapsulasi bubuk ini adalah cara untuk melindungi bahan yang sensitif terhadap panas.

Bahan baku semprotan termal dapat mengambil beberapa bentuk yang sesuai untuk berbagai bahan seperti:

• Bedak – plastik, logam, komposit, keramik
• Kawat – logam, komposit
• Batang – keramik
• Cairan

• Lapisan tahan aus dan abrasi – pertambangan
• Biomedis – ortopedi (misalnya hidroksiapatit), kedokteran gigi, terapi kanker
• Lapisan penghalang termal – mesin pembakaran
• Lapisan anti korosi – infrastruktur dan lingkungan laut
• Abradables – industri penerbangan
• Gulungan transfer tinta – industri percetakan
• Reklamasi komponen yang aus
• Seni – pewarnaan kaca, aplikasi perunggu
• Aplikasi elektronik

• Mampu menyimpan material dengan suhu leleh tinggi
• Deposisi lapisan cepat
• Tidak ada bahan organik yang mudah menguap yang digunakan seperti halnya pada banyak cat
• Pemanasan dan pendinginan yang cepat menghasilkan fase ketidakseimbangan dan dapat menghindari dekomposisi material tertentu.

Partikel cair atau partikel yang dapat berubah bentuk secara plastik diangkut dengan kecepatan tinggi dalam sumber panas menuju permukaan tempat pengendapan terjadi. Tetesan atau partikel mengalami penyebaran dan dapat membuat ikatan kimia dengan permukaan di bawahnya. Dengan bahan yang tidak mampu menghasilkan ikatan kimia, substrat dikeraskan untuk membuat ikatan mekanis. Setiap tetesan atau partikel berdampak pada permukaan yang kasar dan secara mekanis saling terkait dengan kekasaran pada permukaan yang mendasarinya.

Oksidasi dapat diatasi dengan menggunakan kain kafan yang diletakkan di atas obor atau dengan menempatkan proses semprotan termal s ke dalam ruangan dengan atmosfer terkendali. Dengan penyemprotan plasma, atmosfer terkontrol paling umum adalah ruang hampa.

Tegangan sisa yang tersisa dalam partikel yang diendapkan sebagian besar mempengaruhi lapisan keramik. Pendinginan material tersebut perlu dioptimalkan untuk menghindari tingkat tegangan sisa yang berlebihan.

Ketebalan lapisan ditentukan oleh ukuran bahan baku untuk bubuk, ukuran tetesan untuk penyemprotan busur atau ukuran tetesan yang diatomisasi yang dibuat oleh proses penyemprotan cairan. Biasanya, perataan material dengan faktor tiga ukuran partikel dapat diharapkan. Untuk membuat lapisan tipis, seseorang membutuhkan ukuran partikel yang sangat halus, biasanya dengan ukuran antara 10 dan 20 mikron. Tidak jarang menemukan pelapis setipis 30 mikron. Pemrosesan semprotan cairan mampu menurunkan ketebalan lebih banyak lagi

Kekuatan ikatan ditentukan oleh kecepatan partikel, suhu dalam semburan termal, kekasaran substrat dan reaksi dengan substrat yang mendasarinya. Kekuatan ikatan hingga 60-80 MPa tidak jarang untuk bahan yang disemprotkan secara termal. Kemampuan mengikat bergantung pada material dan proses.