Капельное напыление » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Капельное напыление

29.06.2021

Капельное напыление осуществляется с помощью аппаратов трех типов: порошковых, стержневых или проволочных. Пo методам нагрева наносимого материала порошковые аппараты подразделяют на газопламенные и плазменные; проволочные — на газопламенные, электродуговые, высокочастотные и плазменные Наибольшее применение при напылении высокотемпературных покрытий получили порошковые аппараты, потому что тугоплавкие вещества большей частью производят в виде порошка. При порошковом газопламенном методе напыления материал, образующий покрытие, пропускается в виде мелкого порошка через пламя распылительной горелки. В качестве горючего газа обычно применяют ацетилен, который сжигают в струе кислорода. Вследствие высокой температуры пламени частицы порошка расплавляются и в виде мелких капель ударяются о поверхность покрываемой детали. На рис. 17.1 представлена схема установки УПН-5 для напыления тугоплавких материалов. Установка состоит из распылительного пистолета, порошкового питателя и коммуникаций для подачи кислорода и ацетилена. На корпусе пистолета имеется три штуцера, через которые подводятся из баллона под давлением кислород 0,55—0,6 МПа, ацетилен не ниже 0,03 МПа и порошок, взвешенный в кислороде. Давление кислорода на подачу порошка устанавливается в пределах 0,02—0,05 МПа. Кислород и ацетилен смешиваются в головке пистолета с помощью инжектора. Для регулирования давления кислорода и ацетилена на линиях служат редукторы. Пневматический шариковый вибратор питателя обеспечивает стабильность подачи порошка.
Капельное напыление

Рабочий режим напыления зависит от природы порошка и подбирается опытным путем в зависимости от предъявляемых требований к их сыпучести, гранулометрическому составу, форме частиц и др. Наилучшие результаты получаются при шарообразной форме частиц, а размер их должен быть таким, чтобы исключалась возможность слипания. Например, рекомендуемая дисперсность порошка оксида алюминия 30—70 мкм. Порошки, плавящиеся при 500—1300 °С, могут иметь крупность зерна порядка 70—150 мкм.

Этим способом напыления можно наносить порошки металлов, металлокерамических материалов, тугоплавких оксидов и др. Состав и свойства некоторых керамических покрытий, наносимых методом газопламенного напыления, приведены ниже:

Для лучшей сцепляемости с основой эти покрытия наносят на металлический подслой из нержавеющих сталей, никеля или молибдена толщиной 0,2—0,3 мм. Толщина покрытий 0,12—2,5 мм.

Состав и свойства жаростойких металлокерамических покрытий, наносимых методом напыления, приведены в табл. 17.1.

Однако методом газопламенного напыления не всегда удается нанести покрытия из особо тугоплавких материалов. С помощью газопламенных систем рекомендуется наносить вещества, температура плавления которых не выше 2700 °C.

В последние годы широкое применение для нанесения покрытий методом напыления получил новый высокоинтенсивный источник тепла — плазменная струя, температура которой не ниже 15000 °С.

Плазменное нанесение покрытий заключается в следующем: наносимый материал подводят к плазменной струе, где под действием высокой температуры он становится жидким или пластичным, подхваченный сильным потоком газа в виде капель, поступает к поверхности изделия. Частицы материала, движущиеся с большой скоростью (-150 м/с), при ударе о поверхность подложки прочно соединяются с ней и между собой, образуя покрытие.

К общим преимуществам плазменного метода следует отнести:

1) универсальность: никаким другим методом нельзя наносить покрытия из большого числа различных материалов — металлов, оксидов, карбидов, нитридов, боридов, пластмасс и т. д.;

2) легкость управления процессом получения покрытия: энергетические характеристики потока плазмы можно изменять в зависимости от требований технологии в процессе получения покрытия;

3) в процессе формирования покрытия поверхность изделия нагревается до сравнительно небольших температур.

Перед газопламенным методом преимущества следующие:

1) в плазменных горелках можно использовать бескислородные газы, что исключает окисление напыляемого материала и поверхности изделия;

2) плазменная струя имеет значительно более высокую температуру, чем пламя, образующееся в результате химических реакций;

3) покрытия имеют более высокую плотность и лучшее сцепление с поверхностью изделия.

Недостатки плазменного метода нанесения покрытий следующие: сравнительно высокая их пористость, большая насыщенность газами и потеря ряда свойств материала покрытия вследствие выгорания некоторых элементов при напылении. Существует несколько способов устранения этих недостатков. Среди них отжиг изделий с покрытием в вакууме или в водороде, специальная подготовка исходных материалов, напыление в контролируемой атмосфере и дополнительный подогрев изделия в процессе напыления.

Свойства плазменных покрытий существенно зависят от параметров процесса напыления, наиболее важные из которых — мощность плазменной струи, расстояние от среза горелки до образца, природа плазмообразующего газа и его расход.

Состав и свойства некоторых плазменных оксидных покрытий приведены в табл. 17.2.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: