Назначение и применение газотермического напыления

Газотермическое напыление – это технология нанесения специального покрытия на поверхность. Этим термином обозначают все процессы, связанные с обработкой заготовок материалами, которые не подвержены распаду под воздействием высокой температуры. Чаще всего процедуре модификации поверхности подвергают изделия из металла, пластика или бумаги.

Технология относится к категории энергосберегающих: масса нанесенного покрытия редко превышает десятые доли процента. По этой причине оборудование для газотермического напыления – непременный атрибут металлообрабатывающих предприятий, а также ремонтных цехов крупных объектов промышленности.

Сущность и назначение газотермического напыления

Сущность газотермического напыления покрытий заключается в использовании специальных материалов, которые поставляют в виде порошка, проволоки или прутков. Заготовку подают в высокотемпературную зону и нагревают до пластичного или жидкого состояния. Затем в камеру под большим давлением поступает газ: это может быть обычный воздух или особый состав в зависимости от требований к нанесенному покрытию и типа используемого оборудования. Его функция заключается в распылении основного материала на предварительно подготовленную поверхность. При взаимодействии с обрабатываемым изделием частицы, уровень нагрева которых близок к порогу плавления, деформируются и заполняют все поры и неровности заготовки. Так с помощью температуры и давления создается защитный слой, обладающий высокими эксплуатационными характеристиками.

Принцип действия оборудования основан на переносе расплавленного материала на подготовленную поверхность. Здесь можно увидеть сходство со сваркой. Ключевое отличие заключается в назначении процесса. Сварка призвана создать неразрывное соединение отдельных элементов, тогда как цель газотермического напыления – защитить поверхность от коррозии и других вредных факторов.

Газотермическое напыление

Качественное покрытие, устойчивое к внешним воздействиям, всегда востребовано на металлообрабатывающих предприятиях. С помощью рассматриваемой технологии можно снизить или полностью исключить негативное влияние следующих процессов:

  • изнашивания;
  • эрозии;
  • коррозии (в том числе и высокотемпературной).

В зависимости от типа используемых материалов газотермическую металлизацию с успехом применяют для создания термических барьеров, получения электроизоляционного слоя или экранирования поверхности от воздействия продуктов распада радиоактивных элементов.

Стремительное развитие технологии привело к тому, что с ее помощью была реализована возможность получения слоя с биологически активными свойствами для искусственного выращивания органов.

Газотермическое напыление включает в себя следующие методы модификации поверхности, которые различаются источниками тепла:

  • газопламенный;
  • детонационный;
  • плазменный;
  • напыление с оплавлением;
  • электродуговую металлизацию.

Помимо источников тепла, методы различают по следующим признакам:

  1. Тип энергии. Технологии могут использовать электричество или тепло, которое образуется в процессе горения газов.
  2. Вид материала. Современное оборудование использует порошковые, стержневые или комбинированные методы напыления.
  3. Степень защиты. Процесс может протекать в любых условиях, включая обработку в герметичных камерах с пониженным давлением.
  4. Уровень автоматизации. Существует множество станков различной степени механизации. Например, при ручном режиме работы сопло перемещается оператором, а параметры потока распыляемого материала регулируются автоматически.

Особенности подготовки поверхности

От надежности сцепления защитного слоя с основной поверхностью зависят его долговечность и качественные характеристики. Кроме того, важную роль играют вид напыляемого материала и режим обработки.

Идеально подготовленная поверхность должна обладать незначительными дефектами, которые повысят адгезию защитного слоя. Для достижения оптимального результата обычно прибегают к следующим методам:

  • к абразивной обработке;
  • механическому воздействию;
  • накатке.

Для повышения сцепления специалисты рекомендуют выполнить напыление специальным экзотермическим порошком.

Преимущества технологии

Основными преимуществами технологии являются:

  1. Газотермическое напыление – универсальная технология. С ее помощью можно нанести покрытие без ограничений по размеру конструкции и температуре плавления. Толщина защитного слоя варьируется в пределах от 0,1 до 15 мм.
  2. По сравнению с другими методами модификации технология относится к экологически чистым процессам.
  3. Назначение покрытия с легкостью меняют путем изменения состава порошка.
  4. Процедура характеризуется низким температурным воздействием на обрабатываемое изделие. Благодаря этому изделие не подвержено изменениям структуры под действием тепловой энергии.
  5. Особенности технологии позволяют выполнять многократную обработку одного элемента в случае его износа.

Применяемое оборудование

Характеристики и специфика оборудования для газотермической модификации зависят от источника тепловой энергии. Например, современный комплекс для металлизации поверхности методом электродугового напыления состоит из следующих узлов:

  • линии механизированной подачи;
  • дробеструйной установки;
  • камеры для нанесения защитного слоя;
  • системы фильтрации воздуха;
  • погрузочно-разгрузочного механизма.

Источник тока располагается в соседнем помещении или на расстоянии не менее 10 метров от установки для металлизации.

Газотермическое напыление – стремительно развивающаяся технология модификации поверхности. Она востребована во многих отраслях промышленности, которые связаны с обработкой металлов. Немаловажным преимуществом является экологическая чистота: толчок к развитию во многом связан с ограничением гальванического хромирования и других методов, которые характеризуются загрязнением атмосферы.

Какой метод газотермического напыления вы считаете самым перспективным? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Рейтинг автора
Автор статьи
Олег Селизнев
Инженер-технолог в области металлургии и металлообработки
Написано статей
18
Поиск записей с помощью фильтра:
Вид обработки
Вид проката
Вид материала
Adblock
detector