 |
Таблиця 4.3 Характерні показники якості покриття при електродуговому напиленні (за даними фірми Sulzer Metco)
|
|
|
|
Таблиця 4. 3 Характерні показники якості покриття при електродуговому напиленні (за даними фірми Sulzer Metco)
| Властивості і характеристики | Матеріал покриття | Величини |
| Міцність зчеплення, МПа
| чорні метали | 28…41 |
| кольорові метали | 14…48 | |
| Пористість, % | чорні метали | 5…15 |
| кольорові метали | 5…15 | |
| Рекомендовані товщини шару покриття | чорні метали | 0, 5…2, 5 |
4. 5. Плазмове напилення
Плазмово-дуговий метод напилення покриттів полягає в формуванні на поверхні деталі покриття з нагрітих та прискорених високотемпературним плазмовим струменем часток матеріалу, при зіткненні яких з поверхнею основи або напиленим матеріалом відбувається їх з'єднання.
Плазмово-дуговий метод рекомендується для напилення захисних, зміцнювальних та інших видів покриття з порошків металів, оксидів, карбідів, нітридів, боридів та інших тугоплавких з’єднань, із композиційних порошків та механічних сумішей різних порошків, а також з дротяних матеріалів.
Плазмовий струмінь утворюється в плазмотроні за рахунок нагрівання плазмоутворювального газу при проходженні його через дугу (рис. 4. 5) або завдяки високочастотному індукційному нагріванню (рис. 4. 6).
Рис. 4. 5. Узагальнена схема плазмового напилення:
1 - вихід води для охолодження та підведення від'ємного потенціалу;
2 - ізолюючий кожух; 3 - транспортуючий газ з порошком;
4 - водоохолоджуваний анод; 5 - вхід води для охолодження
та підведення позитивного потенціалу; 6 - подача плазмо утворюючого
газу; 7 – катод
У звичайних умовах, при напиленні у відкритому середовищі і при атмосферному тиску температура плазмового струменя може складати від 5∙ 103 до 55∙ 103 °С, а швидкість витікання досягти 1000... 1500 м/с. Потрапляючи у плазмовий струмінь, частки порошку нагріваються до плавлення і прискорюються у середньому до 50... 200 м/с.
|
|
|
При використанні спеціальних плазмотронів з профільованими каналами сопел або при плазмовому напиленні у динамічному вакуумі (способи \/РS - \/асuum РІаsma Spray та LРРS -: Low Рressurе РІаsma Spray) можна отримати надзвукові швидкості плазмового струменю.
При контакті прискорених часток матеріалу, що напилюється, з поверхнею, вони зчеплюються з нею за рахунок металургійної, механічної та інших видів взаємодії.
Рис. 4. 6. Схема плазмового напилення з високочастотним індукційним нагріванням газу:
1 - сопло плазмотрона; 2 - плазмовий струмінь; 3 - індуктор;
І - подача матеріалу, що напилюється; II - подача плазмоутворюючого газу
Звичайний плазмово-дуговий спосіб напилення покриттів характеризується такими показниками:
- можливість отримання покриття товщиною у межах від 50 мкм до 10 мм з матеріалів, які плавляться без розкладу при температурах плазмового струменя;
- відносно мала теплова дія на поверхню основи (звичайне нагрівання її в межах 50... 150 °С), що дозволяє наносити покриття на широке коло матеріалів, включаючи пластмаси, деревину, картон тощо;
- досить висока продуктивність процесу напилення, яка залежно від потужності плазмотронів може становити від 3 до 11 кг/год;
- можливість гнучкого регулювання електричного та газового режиму роботи плазмотрону, в тому числі в процесі напилення, дозволяє керувати енергетичними характеристиками напилюваних часток;
- можливість використання для утворення струменя плазми газів різного роду: інертних (аргон, гелій), відновлювальних (водню), окислюючих (повітря), що при використанні камер із захисним середовищем або вакуумом, а також при використанні захисних насадок, дозволяє регулювати властивості середовища, в якому нагріваються та переміщуються частки напилюваного матеріалу.
|
|
|
Найбільш характерні показники якості покриття для плазмового напилення наведені у табл. 4. 4.
До технологічних параметрів процесу плазмового напилення покриття відноситься:
- напруга на дузі UД, В та сила струму Ід, А, які визначають потужність дуги Nд;
- вид та витрати плазмоутворюючого газу, м3/год;
- діаметр сопла плазмотрону, мм;
- масові витрати порошку, кг/год або діаметр дроту, мм та швидкість його подачі, м/с;
- витрати транспортуючого газу, м3/год; -дистанція напилення, мм;
- швидкість переміщення плазмотрону відносно виробу, м/хв або мм/об;
-число обертів циліндричної деталі, об/хв;
- грануляція порошку, С, мкм.
До параметрів технологічного процесу плазмового напилення, які характеризують режим роботи плазмотрону і визначають процес нагрівання розпилюваного матеріалу, є ентальпія, температура та швидкість плазмового струменя.
|
|
|
