Dynamiczne natryskiwanie metali. natryskiwanie „na zimno” powłok metalowych

Roboty Kawasaki są używane w systemach natryskowych DIMET. Technologia ta pozwala na nakładanie warstwy metalu na różne powierzchnie: metal, szkło, ceramikę, kamień. Cechą tej technologii jest możliwość nakładania proszku metalowego na metale niekompatybilne do spawania i lutowania. Na przykład, możliwe jest efektywne nakładanie miedzi na aluminium, co ma duże znaczenie dla elektrotechniki.

O technologii

Technologia gazodynamicznego natryskiwania proszków metalowych i ich przekształcenia w powłokę monolityczną realizowana jest na urządzeniach DIMET produkowanych przez Obnińskie Centrum Lakiernictwa Proszkowego. Powłoki powstają na każdej twardej powierzchni, takiej jak metal, szkło, ceramika, kamień. Materiał powłoki wybiera się przy rozwiązywaniu konkretnego problemu produkcyjnego lub twórczego, ponieważ rozwiązanie można uzyskać przy użyciu różnych rodzajów materiałów proszkowych.

Sprężone powietrze (5-8 atm) jest podgrzewane (300-600 ° C) i dostarczane do dyszy, gdzie powstaje przepływ naddźwiękowy:

• do tego strumienia wprowadzane są proszki zawierające cząstki metalu i ceramiki
• cząstki są przyspieszane przez przepływ gazu do prędkości kilkuset metrów na sekundę i w stanie nieroztopionym kierowane są na podłoże
• przy uderzeniu w podłoże energia kinetyczna cząstek zamieniana jest w ciepło, a następnie w energię wiązania cząstek z podłożem
• w wyniku tych szybkich uderzeń cząstki przyczepiają się do podłoża i tworzą gęstą powłokę.

Główne procesy determinujące przyczepność cząstek do podłoża i do siebie nawzajem:

1. Bliski kontakt sieci krystalicznych cząstek i podłoża (lub różnych cząstek) przed utworzeniem wiązań metalicznych, przynajmniej w niektórych obszarach łaty kontaktowej. W tym przypadku cząstka lub podłoże nigdzie się nie topi. Ten mechanizm sprzęgła jest podobny do mechanizmu sprzęgła w spawaniu wybuchowym.
2. Na poszczególnych występach i nieregularnościach spadających cząstek może nastąpić ich topienie i może nastąpić punktowe mikrospawanie.
3. Gdy młodzieńcze powierzchnie odmiennych materiałów są w bliskim kontakcie, mogą wystąpić oddziaływania międzycząsteczkowe tych materiałów. Typowym przykładem takiego mechanizmu jest osadzanie lustrzanej powłoki aluminiowej na szkle.
4. Przyczepność mechaniczna może odgrywać pewną rolę pod warunkiem głębokiego wnikania cząstek w podłoże. Specyficzny związek między względnymi rolami różnych mechanizmów powiązań w różnych przypadkach może znacznie różnić się od siebie i jest przedmiotem odrębnego badania.

Obszary zastosowania

Przemysł	Podanie	Pokrycia
Odlewnia	Naprawa wad wyprasek Pod presją Do zimnej formy Zagubiony wosk	Powłoki do przywracania kształtu i wielkości części. Powłoki uszczelniające (niska przepuszczalność gazu)
Produkcja metalurgiczna	Zmniejszenie rezystancji elektrycznej styków elektrolizerów Ochrona przed korozją w wysokiej temperaturze	Powłoki przewodzące elektrycznie Powłoki żaroodporne
Automobilowy	Naprawa części odlewanych	Powłoki uszczelniające Powłoki antykorozyjne
	Powłoki do naprawy uszkodzeń mechanicznych głowicy cylindrów, BC, agregatów Uszczelnianie pęknięć głowicy cylindrów, BC, chłodnic, rurociągów, klimatyzatorów Ochrona przed korozją ognisk lokalnych Przywracanie kształtu aluminiowych części karoserii bez szpachlowania	Powłoki uszczelniające Powłoki antykorozyjne
Produkcja samolotów, naprawa samolotów	Naprawa wad odlewniczych i produkcyjnych części aluminiowych	Powłoki do przywracania kształtu i wielkości części. Powłoki uszczelniające
Technologia rakietowa i kosmiczna	Specjalny	Powłoki uszczelniające do wyrobów aluminiowych wzmacnianych termicznie Powłoki promieniujące ciepło
Przemysł stoczniowy, naprawa statków	Ochronna ochrona spawanych szwów Regeneracja gniazd łożysk	Powłoki do przywracania kształtu i rozmiaru części Powłoki antykorozyjne Powłoki uszczelniające
Przemysłu naftowo-gazowego	Rekonstrukcja geometrii części pompowni gazu Zapobieganie zatarciu mocno obciążonych połączeń gwintowych Regeneracja łożysk ślizgowych	Powłoki do przywracania kształtu i rozmiaru części Powłoki przeciwzatarciowe tarcie
Produkcja elektrotechniczna	Metalizacja elektrycznych nakładek kontaktowych Powłoki przewodzące elektrycznie, kompatybilne galwanicznie Poszycie do wymiany ciepła Podkłady pod aluminium i szkło do lutowania	Powłoki przewodzące elektrycznie
Produkcja narzędzi	Renowacja form do opakowań plastikowych i szklanych Renowacja form do prasowania wyrobów gumowych Renowacja oprzyrządowania do tłoczenia elementów z materiałów prasowych (AG4, DSV, karbolit) Produkcja narzędzi iskrobezpiecznych	Powłoki do przywracania kształtu i rozmiaru części Powłoki iskrobezpieczne
Renowacja zabytków i rzeźb	Renowacja utraconych elementów zabytków. Ochrona przed korozją	Powłoki do przywracania kształtu i rozmiaru części Powłoki antykorozyjne

Ukończony projekt

Zrobotyzowany kompleks do powlekania powierzchni stykowych szyn zbiorczych, które są wykorzystywane w reaktorze tokamak projektu ITER. Deweloperem kompleksu jest LLC „Acton” (partner i integrator systemów Robowizard).

Kompleksowy schemat:

Rozwiązany problem:

Natrysk dwuwarstwowej powłoki miedzianej na płaskie powierzchnie styku elektrycznego szyn aluminiowych. Powierzchnia zraszania to aż 0,5m 2 , same opony osiągają długość 12 metrów i wagę 4 ton.

Kompleksowy skład:

1. PLC Baran;
2. Robot Kawasaki RS006L;
3. Komora natryskowa;
4. kontroler E01;

Wdrożony kompleks umożliwia realizację następujących zadań:

• realizacja procesu technologicznego z funkcją sterowania programowego i kontroli parametrów;
• ruch opryskiwacza po z góry określonej trajektorii, zsynchronizowany z pracą urządzeń technologicznych, poprzez przesyłanie komunikatów informacyjnych;
• wizualizacja parametrów procesu technologicznego na dotykowym ekranie operatora, a także sposobów zmiany trybów pracy, zorganizowana w oparciu o elementy okien dialogowych.

Jeśli potrzebujesz takiego rozwiązania - zostaw swoje dane kontaktowe w formularzu zgłoszeniowym. Nasi eksperci doradzą i omówią szczegóły współpracy.

Galeria projektów

Schemat współpracy

Proces natryskiwania gazodynamicznego polega na utrwalaniu cząstek metalu na wyrobach metalowych, szklanych, ceramicznych lub betonowych w momencie zderzenia mieszanki gazowo-proszkowej z zewnętrzną powierzchnią podłoża. Dzieje się tak dzięki wstępnemu przyspieszaniu tych cząstek w dyszy do naddźwiękowego przyspieszania cząstek, podczas gdy temperatura przyspieszanych cząstek metalu nie przekracza ich temperatury topnienia. Powłoka metaliczna naniesiona na produkt metodą zimnego natrysku gazowo-dynamicznego wyróżnia się wysokiej jakości przyczepnością do podłoża i jest odporna na uszkodzenia mechaniczne.

Historia odkrycia zjawiska i fakty odkryte empirycznie

Fakt, że do powstania metalicznej powłoki na powierzchni podłoża nie ma potrzeby doprowadzania cząstek metalu do stanu topnienia lub zbliżania się do niego, jak to zwykle ma miejsce przy użyciu standardowych technik natryskowych, odkryto pod koniec XX wieku przez rosyjskich naukowców. Wyniki szeregu eksperymentów przeprowadzonych przez naukowców z Rosyjskiej Akademii Nauk wykazały, że natryskiwanie powierzchni można również uzyskać poprzez ogrzewanie stałych cząstek metalu do temperatury znacznie niższej niż ich temperatura topnienia.

Ponadto podczas eksperymentów zarejestrowano następujące ważne fakty:

• Głównym parametrem w technologii zimnego natrysku gazowo-dynamicznego, od którego zależy jakość przyczepności, jest szybkość przyspieszania mieszanki gazowo-proszkowej. To właśnie ten parametr wpływa na stopień przyczepności natrysku do powierzchni, na którą jest nakładany, a także takie cechy natryskiwanej warstwy jak porowatość i wytrzymałość mechaniczna. Przy prędkości cząstek stałych powyżej 500-600 m/s procesy erozyjne przekształcają się w trwałą warstwę natryskową;
• empirycznie znaleziono krytyczną granicę zużycia cząstek, przy której warstwa metaliczna nie tworzy się przez żaden czas ekspozycji przepływu gazu i proszku na podłoże;
• jeśli zużycie proszku przekracza wartość krytyczną, wówczas następuje silna i niezawodna przyczepność cząstek na natryskiwanej powierzchni i powstaje gęsta natryskiwana warstwa;
• z całej objętości cząstek stałych przyspieszonych przepływem naddźwiękowym tylko niewielka ilość tworzy warstwę oprysku powierzchniowego. Większość cząstek jest natryskiwana i nie ma możliwości utrwalenia się na obrabianej powierzchni. W związku z tym ilość cząstek metalu nałożonych i utrwalonych na produkcie zależy bezpośrednio od objętości zużytego materiału proszkowego;
• Powierzchnia podłoża w procesie tworzenia warstwy osadu nagrzewa się nieznacznie.Temperatura powierzchni w przepływie gazu i podłoża, które jest w procesie natryskiwania gazodynamicznego różni się od siebie o około 45 stopni .

Rodzaje zimnego natrysku gazowo-dynamicznego i ich zalety

Natryskiwanie zimnym gazem dynamicznym ma 2 rodzaje:

1. Natryskiwanie pod wysokim ciśnieniem z użyciem helu, azotu lub mieszaniny gazów. Zużycie materiału proszkowego wynosi 4,5-13,5 kg/h.
2. Niskociśnieniowe natryskiwanie dynamicznym zimnym gazem przy użyciu sprężonego powietrza. Objętość zużytego proszku waha się od 0,3 do 3 kg/h.

Oba rodzaje oprysku mają swoje zalety i wady:

• przy zastosowaniu w procesie technologicznym wysokiego ciśnienia uzyskuje się powłokę lepszej jakości, przy czym wielkość cząstek stałych proszku metalowego może wahać się od 5 do 50 mikronów, a nie w granicach 5-30 mikronów, jak w technologii z skompresowane powietrze;
• w procesie natryskiwania niskociśnieniowego stosuje się mniejsze urządzenia, których koszt jest znacznie niższy niż przy natryskiwaniu wysokociśnieniowym.

Proces technologiczny natrysku wysokiego i niskiego ciśnienia

W procesie natryskiwania na zimno pod wysokim ciśnieniem gaz jest podgrzewany i łączony z cząstkami stałymi materiału proszkowego. Ta mieszanina gazowo-proszkowa wchodzi do dyszy naddźwiękowej, tam rozpędza się do prędkości ponaddźwiękowych i pod ciśnieniem 7-40 barów kierowana jest na powierzchnię produktu, na której konieczne jest uformowanie metalowej powłoki.

Natryskiwanie na zimno, które wykorzystuje sprężone powietrze, technologicznie różni się od metody natryskiwania wysokociśnieniowego tym, że główne procesy zachodzą bezpośrednio w dyszy w celu przyspieszenia cząstek do prędkości ponaddźwiękowej: bezpośrednio w niej jest podgrzewany gaz, a proszek wchodzi do dyszy prostopadle do przepływ gazu. Dodatkowo przy zastosowaniu metody natryskiwania niskociśnieniowego stosuje się proszki, w których oprócz cząstek metalu występują cząstki ceramiczne. Takie dodatki poprawiają stan powierzchni natryskiwanego produktu oraz poprawiają przyczepność materiałów. Dodatkowo, gdy mieszanina przepływa przez urządzenie, drobinki ceramiczne dodatkowo oczyszczają ścianki i wylot dyszy.

Obszar zastosowania natrysku dynamicznego zimnego gazu

Powłoka dynamiczna na zimno służy do rozwiązywania następujących problemów:

• renowacja części metalowych podatnych na odpryski, pęknięcia, ścieranie i inne uszkodzenia mechaniczne;
• powlekanie wyrobów metalowych metodą natryskową w celu zwiększenia ich właściwości antykorozyjnych i przewodzenia ciepła;
• ochrona powierzchni stykowych metalowych końcówek kablowych.

Gazodynamiczne natryskiwanie metali: przeznaczenie, przeznaczenie, rodzaje technologii. Zalety i wady metody. Obszar zastosowań. Sprzęt i cechy aplikacji natrysku na zimno.

Natryskiwanie metali metodą gazowo-dynamiczną ma na celu nadanie niezbędnych właściwości powierzchniom wyrobów metalowych i niemetalowych. Może to być zwiększenie przewodności elektrycznej i cieplnej, wytrzymałości, ochrona przed skutkami procesów korozyjnych, przywrócenie wymiarów geometrycznych itp. Jednocześnie, w zależności od konkretnego zadania, w zależności od metalu produktu, niezbędny sprzęt , dobierane są materiały eksploatacyjne i technologia natryskiwania. Najczęściej powierzchnie podlegają metalizacji, natomiast nakładana powłoka ma wysoką przyczepność do materiału na który jest nakładana, a produkt jest wytrzymały mechanicznie. Można natryskiwać czysto metaliczne proszki lub mieszaniny, do których oprócz składnika metalicznego wprowadza się w określonych ilościach proszek ceramiczny. To znacznie obniża koszt technologii malowania proszkowego i nie wpływa na jej właściwości.

Istota metody natrysku gazowo-dynamicznego na zimno polega na naniesieniu i utrwaleniu na powierzchni wyrobu lub części stałych cząstek metalu lub mieszaniny materiałów o wielkości od 0,01 do 50 mikronów, przyspieszonych do wymaganej prędkości w powietrzu, azot lub hel. Ten materiał nazywa się proszkiem. Są to drobinki aluminium, cyny, niklu, babbity różnych gatunków, mieszanina proszku aluminiowego z cynkiem. Medium, za pomocą którego przesuwany jest materiał, może być zimny lub podgrzany do temperatury nieprzekraczającej 700°C.

W kontakcie z powierzchnią wyrobu następuje przemiana typu plastycznego, a energia typu kinematycznego zamieniana jest na adhezyjną i termiczną, co przyczynia się do uzyskania trwałej warstwy wierzchniej metalu. Proszek można nakładać nie tylko na powierzchnie metalowe, ale również te wykonane z betonu, szkła, ceramiki, kamienia, co znacznie poszerza pole zastosowania metody do tworzenia powierzchni o specjalnych właściwościach.

W zależności od ciśnienia rozróżnia się następujące rodzaje natrysku dynamicznego zimnego gazu:

• wysoka;
• Niska.

W pierwszym przypadku hel i azot są używane jako czynnik roboczy przenoszący materiał proszkowy o wielkości od 5 do 50 mikronów. Cząsteczki metalu, jeśli się poruszają, mają ciśnienie większe niż 15 atm. W drugim przypadku stosuje się sprężone powietrze, które dostarczane jest pod ciśnieniem nie przekraczającym 10 atm. Te typy różnią się również takimi wskaźnikami jak moc grzewcza i zużycie czynnika roboczego.

Etapy oprysku są następujące:

• przygotowanie powierzchni produktu do natrysku mechanicznego lub ściernego;
• podgrzewanie czynnika roboczego (powietrze, azot, hel) do temperatury zadanej w procesie technologicznym;
• dostarczanie podgrzanego gazu do dyszy urządzenia wraz z proszkiem pod wymaganym ciśnieniem.

W rezultacie proszek jest przyspieszany w przepływie do prędkości ponaddźwiękowych i zderza się z powierzchnią części lub produktu. Natryskuje się warstwę metalu o grubości, której wartość zależy od temperatury nagrzewania dostarczanego gazu i ciśnienia.

Przygotowanie powierzchni produktu metodą ścierną odbywa się za pomocą samego urządzenia do natryskiwania gazowo-dynamicznego, po prostu zmieniając parametry trybu.

Zakres tego typu oprysku jest dość obszerny. Metoda służy do uszczelniania przecieków w zbiornikach i rurociągach, naprawy części i odlewów ze stopów lekkich, nakładania powłok przewodzących prąd, antykorozyjnych i przeciwciernych, eliminacji uszkodzeń mechanicznych oraz przywracania osadzeń w łożyskach.

Główne zalety metody

Do zalet technologii należą:

• wykonywanie pracy w każdych warunkach klimatycznych (ciśnienie, temperatura, wilgotność);
• możliwość korzystania ze sprzętu stacjonarnego i przenośnego, który w tym ostatnim przypadku umożliwia prowadzenie prac w miejscu ich wykonania;
• możliwość powlekania miejscowych obszarów (wadliwych miejsc);
• umiejętność tworzenia warstw o ​​różnych właściwościach;
• możliwość tworzenia warstwy o wymaganej grubości lub różnej grubości w powłokach wielowarstwowych;
• proces nie wpływa na strukturę natryskiwanego produktu, co jest istotną zaletą;
• bezpieczeństwo;
• przyjazność dla środowiska.

Wadą tego typu oprysku przypisuje się tylko jeden fakt. Warstwy mogą być nakładane na metale ciągliwe, takie jak miedź, cynk, aluminium, nikiel i ich stopy.

Producenci z różnych krajów produkują stacjonarne i przenośne urządzenia do ręcznego i automatycznego powlekania o różnej wydajności na różnych metalach.

Stosowany sprzęt

Urządzenie do gazodynamicznego natrysku metali składa się z następujących głównych części:

• pojemniki na proszek;
• systemy zasilania czynnika roboczego, w tym butlę ze sprężonym gazem i wszystkie niezbędne do niej akcesoria;
• dysze (z reguły jest ich kilka, mają różne konfiguracje i są używane do różnych trybów oprysku);
• panel sterowania.

W Federacji Rosyjskiej wysokiej jakości sprzęt do natryskiwania gazowo-dynamicznego jest produkowany przez centrum proszkowe w Obnińsku pod marką DIMET. Spełnia wymagania krajowych norm GOST, jest certyfikowany i chroniony patentami w wielu krajach, w tym w Rosji.

Proces naprawy części za pomocą natrysku gazowo-dynamicznego pokazano na filmie:

Naddźwiękowe natryskiwanie dynamiczne zimnym gazem (HDG).

Istota metody polega na powstawaniu powłok w wyniku wysokiej energii kinetycznej niestopionych cząstek metalu. Ta metoda jest obecnie znana jako Zimny ​​​​natrysk - natryskiwanie na zimno.

Należy zauważyć, że w najczęstszych metodach powlekania metodą natryskiwania cieplnego, do ich powstania ze strumienia cząstek konieczne jest, aby cząstki opadające na podłoże miały wysoką temperaturę, zwykle powyżej temperatury topnienia materiału. W oprysku gazowo-dynamicznym warunek ten nie jest wymagany, co decyduje o jego wyjątkowości. W tym przypadku cząstki, które są w stanie nie stopionym, ale mają bardzo dużą prędkość, oddziałują ze stałą podstawą.

W przeciwieństwie do natryskiwania plazmowego na gorąco, opracowano metodę gazodynamicznego powlekania na zimno, której istotą było ustalenie pewnej prędkości progowej, przy której cząstki zimnego tworzywa sztucznego tworzyły gęstą powłokę. Przy różnej granulacji (duże i małe cząstki w jednym przepływie), mniejsze cząstki z większą prędkością osiadały na podłożu, podczas gdy większe cząstki z mniejszą prędkością odbijały się od powierzchni i nie brały udziału w tworzeniu powłoki.

Takie zachowanie cząstek umożliwiło wprowadzenie większych cząstek ściernych do strumienia materiału powłokowego. Jednoczesne piaskowanie i malowanie. Z punktu widzenia przygotowania powierzchni, gdy młodociana powierzchnia podłoża traci swoją aktywność na skutek adsorpcji gazów na powierzchni z opóźnieniem osadzania, taki schemat powlekania jest optymalny. Równolegle opracowano instalację, w której gaz (powietrze, azot) o ciśnieniu 2,5-3,5 MPa jest podgrzewany w metalowej cewce do temperatury 350-600°C przez przepływający przez nią prąd elektryczny z transformatora spawalniczego. Atomizer wyposażony jest w dyszę Lavala, która zapewnia ponaddźwiękowy wypływ strumienia dwufazowego.

Na ryc. 2.48 to schemat procesu. Natryskiwanie gazowo-dynamiczne na zimno umożliwia nakładanie powłok z metali ciągliwych z dodatkiem innych materiałów.

Na ryc. 2,49 przedstawia zależności prędkości i temperatury gazu i cząstek w dyszy Lavala dla strumienia dwufazowego (azot + cząstki stałe miedzi o rozmiarach 5 i 25 μm) przy ciśnieniu r= 2,5 MPa i temperatura T 0= 950°C. W tym przypadku stosunek średnicy wylotu /) w do krytycznego /) k wynosi /) w / G> k = 9.

Ryż. 2.48.

Ryż. 2.49. Temperatura powietrza T d, prędkość powietrza oraz temperatura i prędkość cząstek miedzi o średnicy 5 i 25 mikronów w profilowanej dyszy naddźwiękowej

Instalacja domowa "DIMET" produkowana jest przez centrum proszkowe Obninsk w dwóch wersjach - ręcznej mocy 2 kW i stacjonarnej mocy 7 kW. Zalecenia dotyczące stosowania materiałów proszkowych przedstawiono w tabeli. 2.10.

Głównym zastosowaniem GDN jest nakładanie powłok antykorozyjnych typu bieżnik na bazie aluminium i cynku. Powłoki odporne na ścieranie nakładane są na bazie tworzyw sztucznych - babbitt, miedź, nikiel itp. W porównaniu z metodami HN i EDM, gdy metal topi się i jest nasycony gazami, w tym wodorem, które pogarszają właściwości ochronne powłoki , HDN nie mają tych wad. Wodór nie rozpuszcza się w cząsteczkach fazy stałej. Powłoka skutecznie chroni stal przed korozją. Metoda znalazła szerokie zastosowanie do ochrony karoserii samochodowych przed korozją w zakresie szwów spawalniczych.

Główny składniki pokrycia	pracownik
aluminium, cynk		Uszczelnianie przecieków w metalowych rurach, grzejnikach, skraplaczach, wymiennikach ciepła itp., w tym uszczelnianie przecieków w spawach, naprawa korozji i uszkodzeń mechanicznych. Uszczelnianie pęknięć, wpustów i innych wad w częściach aluminiowych, stalowych i żeliwnych
aluminium, cynk		Przywracanie kształtu części metalowych. Wypełnianie ubytków, porów, pęknięć i innych wad wyrobów wykonanych z aluminium i jego stopów (m.in. części silników, form itp.). Renowacja gniazd łożyskowych w częściach aluminiowych, stalowych i żeliwnych
Aluminium, węglik krzemu		Wypełnianie ubytków, pęknięć i innych ubytków w aluminiowych, stalowych i żeliwnych częściach korpusu silnika
Tlenek glinu		Czyszczenie i obróbka strumieniowo-ścierna powierzchni stali i żeliwa do powlekania metali
		Powłoka przewodząca elektrycznie (na stali, aluminium, ceramice). Podkład do lutowania cyną do części aluminiowych, stalowych i żeliwnych
Miedź, cynk		Wypełnianie ubytków, pęknięć i innych ubytków w stalowych i żeliwnych częściach korpusu silnika

Główny składniki pokrycia	pracownik	Wyznaczanie powłok, obiektów naprawy i renowacji
		Ochrona antykorozyjna. Uszczelnianie wad, mikropęknięć, połączeń gwintowych
		Odporna na wysoką temperaturę powłoka zapewniająca ochronę przed korozją w wysokich temperaturach. Powłoka przewodząca elektrycznie na pola kontaktowe urządzeń elektrycznych
Nikiel, cynk		Wypełnianie ubytków, wypaleń i innych ubytków w wyrobach stalowych. Do produktów pracujących w wysokich temperaturach
		Powłoka przewodząca elektrycznie na pola kontaktowe urządzeń elektrycznych
		Ochrona antykorozyjna części stalowych i spawów na konstrukcjach stalowych

Na ryc. 2,50 to schemat instalacji firmy Linde(USA). Ostatnie postępy we wdrażaniu metody - produkcja opryskiwaczy ręcznych, których charakterystykę podano w tabeli. 2.11.

Tabela 2.11

Charakterystyka nebulizatorów GDN

Specyfikacje	Model 412	Model 403
Wydajność na A1, g / min
Liczba trybów temperatury
Wymiary (mm) i waga (kg):
jednostka natryskowa	450x64x85mm; 1,3 kg	450x64x85mm; 1,3 kg
	340x260x320mm; 8 kg	560x260x490mm; 16 kg
Specyfikacje zasięg:
siła adhezji, MPa
porowatość,%
chropowatość powierzchni, μm	R, = 20-40

Ryż. 2,50. Schemat instalacji natrysku na zimno firmy Linde:

1 - cysterna z gazem skroplonym (Ag); 2 - parownik; 3 - sprężarka; 4 - Podgrzewacz powietrza; 5 - podajnik proszku; 6 - spray

Niskie wymagania dotyczące gazu przyspieszającego oraz niski pobór mocy umożliwiają tworzenie instalacji przenośnych w technologii DIMET.

W rzeczywistości jest to bardziej zaawansowana wersja sprawdzonej gazowo-termicznej metody renowacji różnych części i powierzchni metalowych. Cold Spray lub po prostu CGN znacznie rozszerza możliwości „gorącej” metody obróbki produktów.

Obecnie bez wątpienia jest to najbardziej zaawansowana technologia odzyskiwania i ochrony materiałów, która stała się powszechna zarówno w sektorze przemysłowym, jak i w sferze cywilnej.

Zasada działania, plusy i minusy CGN

Ma dwie główne różnice w stosunku do metody rekonstrukcji gazowo-termicznej. Po pierwsze, osadzanie powłoki ochronnej lub regeneracyjnej następuje w niskiej temperaturze, nieprzekraczającej 150°C, co z kolei nie powoduje naprężeń w obrabianych przedmiotach i ich deformacji. Po drugie, technologia „na zimno” pozwala na stworzenie warstwy o regulowanej grubości i w ściśle określonych granicach. O innych zaletach i wadach porozmawiamy nieco później, ale na razie o autorach metody i jej działaniu.

Jego twórcą jest „Centrum proszkowe Obnińsk”(Rosja). Wyprodukowany przez nich sprzęt został nazwany DIMET®... Jest certyfikowany zgodnie z systemem GOST R i chroniony patentami w Rosji, USA, Kanadzie i innych krajach. Technologia opiera się na zasadzie naddźwiękowego działania najmniejszych cząstek materiałów topliwych i innych na obrabianą powierzchnię. Zasadniczo są to polimery lub stopy węglików z metalami o wielkości cząstek 0,01-0,5 mikrona. Mieszając z gazem są one podawane do produktu z prędkością 500-1000 m/s.

W zależności od składu materiału eksploatacyjnego (proszku) i zmian sposobów jego aplikacji możliwe jest otrzymanie powłoki jednorodnej lub kompozytowej o strukturze litej lub porowatej i jej zadaniach funkcjonalnych. Mogą to być: przywrócenie geometrii produktu, wzmocnienie i ochrona metalu przed korozją, zwiększenie przewodności cieplnej i elektrycznej materiału, a także wytworzenie powłoki odpornej na zużycie, która może wytrzymać działanie środowisk aktywnych chemicznie , wysokie obciążenia termiczne itp.

Nawiasem mówiąc, inżynierowie z Obnińska opracowali już kilka modyfikacji jednostek DIMET®. Biorąc pod uwagę duże zapotrzebowanie na ten sprzęt, zarówno ręczne, jak i automatyczne urządzenia do natrysku dynamicznego zimnego gazu są obecnie produkowane seryjnie, co pozwala na zastosowanie ich w przemyśle, przemyśle naftowo-gazowym, a także w małych przedsiębiorstwach do obróbki małych części. Co więcej, w samej technologii nie ma nic szczególnie skomplikowanego. Do działania kompleksu (oprócz materiału do natryskiwania) potrzebne jest tylko sprężone powietrze (dostarczane pod ciśnieniem 0,6-1,0 MPa i przepływem 0,3-0,4 m3 / min.) Oraz sieć energetyczna 220 V .

Teraz więcej o zaletach i wadach metody. Po pierwsze, w przeciwieństwie do metody gazowo-termicznej, CGN można skutecznie stosować przy zwykłym ciśnieniu, w dowolnym zakresie temperatur i wilgotności. Po drugie, jest całkowicie przyjazny dla środowiska. Po trzecie, ze względu na dużą prędkość może być również stosowany do ściernego czyszczenia powierzchni. Otóż ​​jedyną wadą technologii jest możliwość nakładania powłok tylko z metali stosunkowo plastycznych, takich jak miedź, aluminium, cynk, nikiel itp.

Zakres CGN

Chciałabym bardziej szczegółowo zastanowić się nad sferami wykorzystania technologii zimnego natryskiwania gazowo-dynamicznego materiałami proszkowymi, aby wyraźnie pokazać, jak bardzo jest na to dziś zapotrzebowanie.

Eliminacja defektów, odtworzenie powierzchni i uszczelnienie

Wszystko to jest pracą, którą mogą wykonać nawet małe firmy. Na przykład w małych warsztatach można naprawiać części wykonane ze stopów lekkich (np. części konstrukcji samochodowej), głównie aluminium i aluminiowo-magnezowe. Co więcej, wady, które pojawiły się zarówno w procesie produkcyjnym, jak i podczas eksploatacji, są łatwo eliminowane. A brak silnego ogrzewania i niska energia metody pozwalają na naprawę nawet cienkościennych produktów.

CGN doskonale nadaje się również do renowacji zużytych powierzchni. Na przykład tak żmudny proces jak „nabudowa” metalu w gniazdach łożyskowych może być teraz realizowany nawet przez małe przedsiębiorstwa, nie mówiąc już o przywracaniu uszczelnienia (gdy użycie płynnych uszczelniaczy jest niemożliwe) w rurociągach, wymiennikach ciepła czy zbiornikach gazy i ciecze robocze.

Jest bardzo skuteczny w naprawie wyrobów złożonych, gdzie wymagane jest dokładne odtworzenie parametrów geometrycznych, eliminacja wad ukrytych, ale jednocześnie z zachowaniem wszystkich cech użytkowych, a także prezentacji. Dlatego ta metoda jest aktywnie wykorzystywana w kompleksie wojskowo-przemysłowym, przemyśle kolejowym i lotniczym, rolnictwie, pompowaniu gazu itp.

Nie możesz obejść się bez tej technologii w tworzeniu obszarów styku. Ze względu na możliwość łatwego nakładania powłok na dowolne powierzchnie metalowe, ceramiczne i szklane, CGN znajduje również zastosowanie w produkcji wyrobów elektrycznych. Np. w procesach miedziowania, tworzenia sieci przewodzących prąd, stosowania wyprowadzeń prądowych, wytwarzania podwarstw do lutowania itp.

Obróbka antykorozyjna i usuwanie głębokich ubytków

Bardzo skutecznym sposobem na pozbycie się miejscowych uszkodzeń (głębokie odpryski, zadrapania, zarysowania) jest natrysk tzw. powłoki przeciwciernej. Pozwala to uniknąć procedury całkowitego uzupełnienia, a nawet wymiany produktu, co oczywiście nie jest ekonomicznie opłacalne.

A w obróbce antykorozyjnej i ochronie przed korozją wysokotemperaturową różnych komunikacji ta metoda nie ma sobie równych. Przy okazji różne modyfikacje sprzętu DIMET® zapewniają wysokiej jakości obróbkę wewnętrznej powierzchni rur o średnicy 100 mm i długości do 12 m.