Области применения плазменного напыления

В авиационной промышленности плазменные покрытия наносят на сочленения, лопатки турбины и компрессора реактивного двигателя, на цапфы и шасси, несущие конструкции и гидроэлементы; в машиностро­ении — на пресс-формы для литья под давлением, разъемные и неразъемные матрицы для прессования и экструзии, рольганги стан­ков, индукторы для пайки, направляющие станков, втулки уплотнений, шнеки, коленчатые валы, шкворни, поршни и цилиндры двигателей; в энергетике — на различные узлы генераторов и топливных элементов, лопатки дымососов, на теплоизоляцию теплонапряженных узлов; в металлургии — на дроссельные заслонки и фурмы доменных печей, огнеупоры, тигли для плавки; в химической промышленности — на кла­паны, седла клапанов, крыльчатки и оси насосов, втулки, кольца, дета­ли конденсаторов-холодильников, емкости; в нефтяной и угольной про­мышленностях — на рабочие колеса, втулки и другие детали буровых насосов, торцы колонковых труб, ковши экскаваторов и транспортеров.

Плазменное напыление многие годы применяют также в электро­нике, радио - и приборостроении, ракетостроении и строительстве. Тех­нологический процесс плазменного напыления позволяет не только на­носить различные покрытия, но и изготавливать изделия, состоящие из одного или нескольких напыленных материалов или слоев [42, 43, 44]. При этом напыление производят на специально изготовленные формы и модели, называемые оправками, которые придают напыляемым ма­териалам заданную конфигурацию и размеры. После напыления изде­лия извлекают из формы или снимают с оправки. Учитывая специфиче­ские особенности и свойства напыленных материалов, изделия могут конструктивно усиливать цельнометаллическим каркасом, арматурой и др. Этот способ особенно перспективен при мелкосерийном производ­стве сложнопрофильных пресс-форм для обработки пластмасс с разви­той геометрией поверхности (мебель, автомобильная фурнитура, дет­ские игрушки, обувные подошвы, медицинские протезы, художествен­ные изделия и др.) [44].

В настоящее время все более широко применяют плазменное на­пыление с использованием в качестве плазмообразующего газа смеси воздуха с горючим углеводородным газом (метаном, пропан-бутаном). Представлена технология восстановления коленчатых валов автомоби­лей с использованием пропан-воздушной плазмы [45]. Подслой напыля­ли порошком ПН-70Ю30, а рабочий слой — ПН-55Т45. Размер напы­ляемых частиц 60-100 мкм. Напыление осуществляли на следующих режимах: напряжение на дуге 190-220 В; сварочный ток 180-230 А; расход плазмообразующего воздуха 7,5-9,0 м3/ч, пропана — 0,8-1,5 м3/ч; дистанция напыления 110-120 мм. Ресурс работы вос­становленных коленчатых валов автомобиля ГАЗ-53 был не ниже новых и составил не менее 100 тыс. км пробега.

Хорошие результаты дает плазменное газовоздушное напыление применительно к нанесению бронзовых покрытий [46]. Детали авто - гидроподъемников, выполненные из сталей марок 35 и 45, напыляли порошком ПГ-19М-01 (основа — медь, алюминий — 9,5%, железо —

до 4,0%). Толщина напыляемого покрытия составила 2,0-2,5 мм, рабо­чего слоя после проточки — 1,5-1,8 мм. При этой технологии удалось без снижения эксплуатационных характеристик узлов трения достиг­нуть существенной экономии цветных металлов и одновременно повысить производительность труда.

Плазменное газовоздушное напыление на околозвуковых скоро­стях истечения позволяет получать алюмокерамические покрытия с улучшенными служебными свойствами [16]. При этом фракционный состав алюминиевого и керамического порошков, параметры их ввода в плазменную струю выбирают таким образом, чтобы максимально снизить в полете дробление наплавленных частиц, а также повысить столкновение и коагуляцию алюминиевых частиц с керамическими.

При напылении формируется плотное с хорошим сцеплением покрытие. Благодаря наличию частиц керамики в мягкой матрице алюминия многократно повышается механическая прочность и износо­стойкость покрытия. Указанное покрытие обеспечивает более чем двухкратное улучшение коррозионной стойкости по сравнению с алюминиевыми, полученными электродуговой металлизацией и газо­пламенным напылением.

Промышленная технология нанесения алюмокерамических покры­тий на трубы диаметром 100-1200 мм внедрена на ряде промышлен­ных предприятий. Плазменное сверхзвуковое напыление используют при изготовлении катализаторов для комплексной очистки отработан­ных автомобильных газов [16, 47].

Комментарии закрыты.