Pihustamise meetodid

Pihustamine – katete moodustamise tehnoloogiline protsess vedelate hajutatud osakeste pihustamisel, mis sadestuvad kokkupõrkel pinnaga kokkupõrkel. Osakeste jahutuskiirus on 10 000-100 000 000 kraadi sekundis, mille tulemuseks on pihustatud katte väga kiire kristalliseerumine ja madal pinna kuumutamise temperatuur.

Katteid pihustatakse korrosioonikindluse, kulumiskindluse, kuumakindluse ja kulunud sõlmede ja osade parandamiseks.

Katte pihustamiseks on mitu võimalust:

1) Leegiga pihustamine traadi, pulbri või pulgaga (joon. 1, 2). Dispergeeritud materjal sulatatakse gaasipõleti leegis põlevgaasi (tavaliselt atsetüleeni-hapniku segu vahekorras 1:1) põletamisel ja kantakse suruõhuvooluga pinnale. Pritsitava materjali sulamistemperatuur peab olema madalam kui põleva segu leegi temperatuur (tabel 1).

Selle meetodi eelised on seadmete ja selle töö madal hind.

Riis. 1. Leektraadi pihustamine

Riis. 2.Postitraadi pihustusseadmete skeem: 1 — õhukuivati, 2 — suruõhu vastuvõtja, 3 — kütusegaasiballoon, 4 — reduktorid, 5 — filter, 6 — hapnikuballoon, 7 — rotameetrid, 8 — pihustuspõleti, 9 — traadi etteandmine kanal

Tabel 1. Põlevsegude leegitemperatuur

2) Detonatsioonipihustamist (joonis 3) tehakse mitu tsüklit sekundis, iga tsükli kohta on pihustatud kihi paksus umbes 6 mikronit. Dispergeeritud osakestel on kõrge temperatuur (üle 4000 kraadi) ja kiirus (üle 800 m/s). Sellisel juhul on mitteväärismetalli temperatuur madal, mis välistab selle termilise deformatsiooni. Detonatsioonilaine toimel võib aga tekkida deformatsioon ja see piirab selle meetodi rakendamist. Detonatsiooniseadmete hind on samuti kõrge; vaja on spetsiaalset kaamerat.

Riis. 3. Detonatsiooniga pihustamine: 1 — atsetüleenivarustus, 2 — hapnik, 3 — lämmastik, 4 — pihustatud pulber, 5 — detonaator, 6 — vesijahutustoru, 7 — detail.

3) Kaarmetalliseerimine (joonis 4). Elektrometalisaatori juhtmesse juhitakse kaks juhet, millest üks toimib anoodina ja teine ​​katoodina. Nende vahele tekib elektrikaar ja traat sulab. Pihustamine toimub suruõhuga. Protsess toimub alalisvooluga. Sellel meetodil on järgmised eelised:

a) kõrge tootlikkus (kuni 40 kg / h pihustatud metall),

b) leekmeetodiga võrreldes vastupidavamad ja suure nakkuvusega katted,

c) erinevate metallide juhtmete kasutamise võimalus võimaldab saada "pseudosulamist" katet,

d) madalad tegevuskulud.

Metallkaare metalliseerimise puudused on järgmised:

a) pihustatud materjalide ülekuumenemise ja oksüdeerumise võimalus väikese etteandekiirusega,

b) pihustatud materjalide legeerivate elementide põletamine.

Riis. 4. Elektrikaare metalliseerimine: 1 — suruõhu juurdevool, 2 — traadi etteanne, 3 — otsik, 4 — juhtivad juhtmed, 5 — detail.

4) Plasmapihustamine (joonis 5). Plasmatronides on anood vesijahutusega otsik ja katood volframvarras. Plasmat moodustavate gaasidena kasutatakse tavaliselt argooni ja lämmastikku, mõnikord koos vesiniku lisamisega. Temperatuur düüsi väljalaskeava juures võib olla mitukümmend tuhat kraadi; gaasi järsu paisumise tulemusena omandab plasmajoa suure kineetilise energia.

Kõrge temperatuuriga plasmapihustusprotsess võimaldab kanda tulekindlaid katteid. Pihustusmustri muutmine võimaldab kasutada väga erinevaid materjale metallist orgaanikani. Selliste katete tihedus ja nakkuvus on samuti kõrge.Selle meetodi puudused on: suhteliselt madal tootlikkus ja intensiivne ultraviolettkiirgus.

Loe selle katmismeetodi kohta lähemalt siit: Plasma Spray Coatings

Riis. 5. Plasmapihustus: 1 — inertgaas, 2 — jahutusvesi, 3 — alalisvool, 4 — pihustatud materjal, 5 — katood, 6 — anood, 7 — osa.

5) Elektroimpulsspihustamine (joonis 6). Meetod põhineb juhtme plahvatusohtlikul sulamisel, kui seda läbib kondensaatori elektrilahendus. Sel juhul sulab umbes 60% traadist ja ülejäänud 40% läheb gaasilisse olekusse. Sulatus koosneb väga väikestest osakestest, mille suurus ulatub mõnest sajandikust kuni mõne millimeetrini.Kui tühjenemistase on ülemäärane, muutub juhtmes olev metall täielikult gaasiks. Osakeste liikumine pihustatud pinna suunas on tingitud gaasi paisumisest plahvatuse ajal.

Meetodi eelised on oksüdatsiooni puudumine õhu nihke tagajärjel, katte kõrge tihedus ja nakkumine. Puuduste hulgas on materjalide valiku piiratus (need peavad olema elektrit juhtivad), samuti paksude kattekihtide saamise võimatus.

Riis. 6. Elektriimpulsspihustamise skeem: CH — kondensaatori toide, C — kondensaator, R — takisti, SW — lüliti, EW — juhe, B — detail.

6) Laserpihustamine (joonis 7). Laserpihustamisel juhitakse pulber laserkiirele etteandeotsiku kaudu. Laserkiires pulber sulatatakse ja kantakse töödeldavale detailile. Kaitsegaas kaitseb oksüdatsiooni eest. Laserpihustamise kasutusvaldkond on stantsimiseks, painutamiseks ja lõikamiseks kasutatavate tööriistade katmine.

Pulbermaterjale kasutatakse leegi-, plasma-, laser- ja detonatsioonipihustamiseks. Traat või pulk — gaasileegi, elektrikaare ja elektriimpulsspihustamiseks. Mida peenem on pulbrifraktsioon, seda väiksem on poorsus, seda parem on nake ja katte kvaliteet. Iga pritsimismeetodi pihustatud pind asub düüsist vähemalt 100 mm kaugusel.

Riis. 7. Laserpihustamine: 1 — laserkiir, 2 — kaitsegaas, 3 — pulber, 4 — detail.

Pihustatud osad

Katteid pihustatakse:

• üldine masinaehitus osade tugevdamiseks (laagrid, rullid, hammasrattad, gabariidid, sh keermestatud, masinakeskused, stantsid ja stantsid jne);

• autotööstuses väntvõllide ja nukkvõllide, pidurisõlmede, silindrite, kolvipeade ja -rõngaste, siduriketaste, väljalaskeklappide katmiseks;

• lennunduses mootorite düüside ja muude elementide, turbiinilabade katmiseks, kere vooderdamiseks;

• elektrotehnikatööstuses — kondensaatorite, antennireflektorite katmiseks;

• keemia- ja naftakeemiatööstuses — ventiilide ja klapipesade, düüside, kolbide, võllide, tiivikute, pumbasilindrite, põlemiskambrite katmiseks, merekeskkonnas töötavate metallkonstruktsioonide korrosioonikaitseks;

• meditsiinis — osonaatorite, proteeside elektroodide pihustamiseks;

• igapäevaelus — tugevdada köögitehnikat (nõud, pliidid).