Pulverizare dinamică de metal. pulverizarea „la rece” a acoperirilor metalice

Roboții Kawasaki sunt utilizați în sistemele de pulverizare DIMET. Această tehnologie vă permite să aplicați un strat de metal pe diferite suprafețe: metal, sticlă, ceramică, piatră. O caracteristică a tehnologiei este capacitatea de a aplica pulbere metalică pe metale incompatibile pentru sudare și lipire. De exemplu, este posibil să se aplice eficient cuprul pe aluminiu, care este de mare valoare pentru inginerie electrică.

Despre tehnologie

Tehnologia de pulverizare gaz-dinamică a pulberii de metal și transformarea acesteia într-un strat monolitic este implementată pe echipamentele DIMET fabricate de Centrul de Pulverizare a Pulberii Obninsk. Acoperirile se formează pe orice suprafață dură, cum ar fi metal, sticlă, ceramică, piatră. Materialul de acoperire este selectat atunci când se rezolvă o anumită problemă de producție sau creație, deoarece o soluție poate fi obținută folosind diferite tipuri de materiale pulbere.

Aerul comprimat (5-8 atm) este încălzit (300-600 ° C) și furnizat la duză, unde se formează un flux supersonic:

în acest flux sunt introduse pulberi care conțin particule de metal și ceramică
particulele sunt accelerate de un flux de gaz la o viteză de câteva sute de metri pe secundă și, în stare netopită, sunt direcționate către substrat
la impactul asupra substratului, energia cinetică a particulelor este convertită în căldură și apoi în energia de legare a particulelor cu substratul
ca urmare a acestor impacturi de mare viteză, particulele sunt atașate de substrat și formează o acoperire densă.

Principalele procese care determină aderența particulelor la substrat și între ele:

Contactul strâns al rețelelor cristaline ale particulelor și substratul (sau diferitele particule) înainte de formarea legăturilor metalice, cel puțin în unele zone ale plasturii de contact. În acest caz, particula sau substratul nu se topește nicăieri. Acest mecanism de ambreiaj este similar cu mecanismul de ambreiaj în sudarea prin explozie.
Pe proeminențe și neregularități individuale ale particulelor care cad, poate avea loc topirea acestora și poate avea loc microsudarea punctuală.
Când suprafețele juvenile ale materialelor diferite sunt în contact strâns, poate apărea interacțiunea intermoleculară a acestor materiale. Un exemplu tipic al unui astfel de mecanism este depunerea unui strat de aluminiu specular pe sticlă.
Aderența mecanică poate juca un anumit rol în condiția pătrunderii adânci a particulelor în substrat. Relația specifică dintre rolurile relative ale diferitelor mecanisme de legătură în cazuri diferite poate diferi semnificativ unele de altele și face obiectul unui studiu separat.

Domenii de utilizare

Industrie	Aplicație	Acoperiri
Turnătorie	Repararea defectelor pieselor turnate Sub presiune În forma de răcire Ceară pierdută	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor. Acoperiri de etanșare (permeabilitate scăzută la gaz)
Producția metalurgică	Reducerea rezistenței electrice a contactelor electrolizatoarelor Protecție împotriva coroziunii la temperaturi ridicate	Acoperiri conductoare electric Acoperiri rezistente la căldură
Automobile	Repararea pieselor turnate	Acoperiri de etanșare Acoperiri anticorozive
	Acoperiri pentru repararea deteriorărilor mecanice la chiulasa, BC, unități Etanșarea fisurilor în chiulasă, BC, radiatoare, conducte, aparate de aer condiționat Protecție împotriva coroziunii focarelor locale Refacerea formei părților corpului din aluminiu fără chit	Acoperiri de etanșare Acoperiri anticorozive
Productie de avioane, reparatii de avioane	Repararea defectelor de turnare si fabricatie ale pieselor din aluminiu	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor. Acoperiri de etanșare
Rachete și tehnologie spațială	Special	Acoperiri de etanșare pentru produse din aluminiu întărite la căldură Acoperiri radiante de căldură
Constructii navale, reparatii navale	Protecție de protecție a cusăturilor sudate Refacerea scaunelor lagărelor	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri anticorozive Acoperiri de etanșare
Industria petrolului și gazelor	Reconstituirea geometriei pieselor unităților de pompare a gazului Prevenirea gripării conexiunilor filetate foarte solicitate Refacerea lagărelor de alunecare	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri anti-gripare Anti frictiune
Productie electrotehnica	Metalizarea plăcuțelor de contact electric Acoperiri conductoare electric, compatibile galvanic Placare pentru transfer de căldură Straturi de bază pentru aluminiu și sticlă pentru lipire	Acoperiri conductoare electric
Producția de scule	Restaurare forme pentru ambalaje din plastic si sticla Refacerea matrițelor pentru presarea produselor din cauciuc Restaurarea sculelor pentru presarea pieselor din materiale de presare (AG4, DSV, carbolit) Fabricarea de instrumente intrinsec sigure	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri intrinsec sigure
Restaurare monumente și sculpturi	Restaurarea elementelor pierdute ale monumentelor. Protecția împotriva coroziunii	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri anticorozive

Proiect finalizat

Un complex robotic pentru acoperirea suprafețelor de contact ale barelor colectoare, care sunt utilizate în reactorul tokamak al proiectului ITER. Dezvoltatorul complexului este SRL „Acton” (partener și integrator de sistem Robowizard).

Schema complexa:

Problema rezolvata:

Pulverizarea unui strat de cupru cu două straturi pe suprafețele plane de contact electric ale barelor colectoare din aluminiu. Zona de pulverizare este de până la 0,5m 2, anvelopele în sine ating o lungime de 12 metri și o greutate de 4 tone.

Compoziția complexă:

PLC Berbec;
robot Kawasaki RS006L;
Camera de pulverizare;
controler E01;

Complexul implementat face posibilă îndeplinirea următoarelor sarcini:

executarea procesului tehnologic cu functia de control program si control parametri;
deplasarea pulverizatorului pe o traiectorie prestabilită, sincronizată cu funcționarea echipamentelor tehnologice, prin transmiterea de mesaje informative;
vizualizarea parametrilor tehnologici ai procesului pe ecranul tactil al operatorului, precum si a mijloacelor de schimbare a modurilor de operare, organizate pe baza elementelor de casete de dialog.

Dacă aveți nevoie de o astfel de soluție - lăsați-vă informațiile de contact în formularul de cerere. Experții noștri vă vor sfătui și discuta detaliile cooperării.

Galeria de proiecte

Schema de cooperare

Procesul de pulverizare gaz-dinamică este fixarea particulelor de metal pe produse din metal, sticlă, ceramică sau beton în momentul în care amestecul gaz-pulbere se ciocnește cu suprafața exterioară a substratului. Acest lucru se întâmplă din cauza accelerării preliminare a acestor particule în duza pentru accelerarea supersonică a particulelor, în timp ce temperatura particulelor de metal accelerate nu depășește punctul lor de topire. Stratul metalic aplicat produsului prin metoda pulverizării gaz-dinamice la rece se distinge prin aderența de înaltă calitate la suprafața de bază și este rezistent la deteriorări mecanice.

Istoria descoperirii fenomenului și a faptelor descoperite empiric

Faptul că, pentru formarea unei acoperiri metalice pe o suprafață a substratului, nu este necesară aducerea particulelor de metal în starea de topire sau aproape de aceasta, așa cum este de obicei cazul când se utilizează tehnici standard de pulverizare, a fost descoperit la sfârșitul al XX-lea de către oamenii de știință ruși. Rezultatele unui număr de experimente efectuate de cercetătorii de la Academia Rusă de Științe au arătat că pulverizarea la suprafață poate fi obținută și prin încălzirea particulelor solide de metal la o temperatură care este mult mai mică decât punctul lor de topire.

În plus, în timpul experimentelor, au fost înregistrate următoarele fapte importante:

Principalul parametru în tehnologia de pulverizare gaz-dinamică la rece, de care depinde calitatea aderenței, este viteza de accelerare a amestecului gaz-pulbere. Acest parametru afectează gradul de aderență al pulverizării la suprafața pe care este aplicat, precum și caracteristicile stratului pulverizat precum porozitatea și rezistența mecanică. La o viteză a particulelor solide peste 500-600 m/s, procesele de eroziune sunt transformate într-un strat de pulverizare durabil;
empiric, s-a găsit limita critică a consumului de particule, la care nu se formează un strat metalic pe nicio durată de expunere a fluxului de gaz-pulbere la substrat;
dacă consumul de pulbere depășește o valoare critică, atunci există o aderență puternică și fiabilă a particulelor pe suprafața pulverizată și se formează un strat dens pulverizat;
din întregul volum de particule solide accelerate de un flux supersonic, doar o cantitate mică formează un strat de pulverizare de suprafață. Cea mai mare parte a particulelor este pulverizată și nu are capacitatea de a se fixa pe suprafața tratată. În consecință, cantitatea de particule de metal aplicată și fixată pe produs depinde direct de volumul materialului pulbere consumat;
Suprafața substratului în procesul de formare a stratului de depunere se încălzește ușor.Temperatura suprafeței într-un flux de gaz și substratul, care se află în procesul de pulverizare gaz-dinamică, diferă unul de celălalt cu aproximativ 45 de grade. .

Tipuri de pulverizare gaz-dinamică la rece și avantajele acestora

Pulverizarea gaz-dinamică la rece are 2 tipuri:

Pulverizare de înaltă presiune care utilizează heliu, azot sau un amestec de gaze. Consumul de material pulbere este de 4,5-13,5 kg/h.
Pulverizare gaz-dinamică la rece de joasă presiune efectuată cu aer comprimat. Volumul de pulbere consumată variază de la 0,3 la 3 kg/h.

Ambele tipuri de pulverizare au propriile avantaje și dezavantaje:

atunci când este utilizat în procesul tehnologic de înaltă presiune, acoperirea este obținută de o calitate mai bună, în timp ce dimensiunea particulelor solide ale pulberii metalice poate varia de la 5 la 50 microni, și nu în intervalul 5-30 microni, ca în tehnologia cu aer comprimat;
în procesul de pulverizare la presiune joasă se utilizează echipamente mai mici, al căror cost este mult mai mic decât cel folosit pentru pulverizarea la presiune înaltă.

Proces tehnologic de pulverizare de înaltă și joasă presiune

În procesul de pulverizare la rece de înaltă presiune, gazul este încălzit și combinat cu particulele solide ale materialului pulbere. Acest amestec de gaz-pulbere intră în duza supersonică, accelerează acolo până la viteza supersonică și, sub o presiune de 7-40 bar, este direcționat către suprafața produsului, pe care este necesară formarea unui înveliș metalic.

Pulverizarea la rece, care utilizează aer comprimat, diferă tehnologic de metoda de pulverizare la presiune înaltă prin faptul că procesele principale au loc imediat în duză pentru a accelera particulele la viteză supersonică: gazul este încălzit direct în el, iar pulberea intră în duză perpendicular pe fluxul de gaz. În plus, atunci când se utilizează metoda de pulverizare la presiune joasă, se folosesc pulberi în care, pe lângă particulele de metal, sunt prezente particule ceramice. Astfel de aditivi îmbunătățesc starea suprafeței produsului pulverizat și îmbunătățesc aderența materialelor. În plus, pe măsură ce amestecul curge prin echipament, particulele ceramice curăță suplimentar pereții și orificiul de evacuare al duzei.

Zona de aplicare a pulverizării gaz-dinamice la rece

Acoperirea gaz-dinamică la rece este utilizată pentru a rezolva următoarele probleme:

restaurarea pieselor metalice care au fost predispuse la așchii, fisuri, abraziune și alte deteriorări mecanice;
acoperirea produselor metalice prin pulverizare pentru a le spori proprietățile anticorozive și termoconductoare;
protecția suprafețelor de contact ale capselor de cablu metalice.

Pulverizarea gaz-dinamică a metalelor: scop, scop, tipuri de tehnologie. Avantajele și dezavantajele metodei. Zona de aplicare. Echipamente și caracteristici de aplicare a pulverizării la rece.

Pulverizarea gaz-dinamică a metalelor se realizează cu scopul de a conferi proprietățile necesare suprafețelor metalelor și produselor nemetalice. Aceasta poate fi o creștere a conductibilității electrice și termice, a rezistenței, a protecției împotriva efectelor proceselor de coroziune, a restabilirii dimensiunilor geometrice etc. În același timp, în funcție de sarcina specifică, în funcție de metalul produsului, echipamentul necesar , sunt selectate consumabilele și tehnologia de pulverizare. Cel mai adesea, suprafețele sunt supuse metalizării, în timp ce stratul aplicat are o aderență ridicată la materialul pe care este aplicat, iar produsul este rezistent mecanic. Se pot pulveriza pulberi sau amestecuri pur metalice in care, pe langa componenta metalica, se introduce in anumite cantitati si pulbere ceramica. Acest lucru reduce semnificativ costul tehnologiei de acoperire cu pulbere și nu afectează proprietățile acesteia.

Esența metodei de pulverizare gaz-dinamică la rece constă în aplicarea și fixarea pe suprafața unui produs sau a unei părți de particule metalice solide sau a unui amestec de materiale cu dimensiuni cuprinse între 0,01 și 50 de microni, accelerate la viteza necesară în aer, azot sau heliu. Acest material se numește pulbere. Acestea sunt particule de aluminiu, staniu, nichel, babbit de diferite grade, un amestec de pulbere de aluminiu cu zinc. Mediul cu care este mutat materialul poate fi rece sau încălzit la o temperatură care nu depășește 700 ° C.

La contactul cu suprafața produsului are loc o transformare de tip plastic, iar energia de tip cinematic este transformată în adeziv și termic, ceea ce contribuie la obținerea unui strat de suprafață durabil al metalului. Pulberea poate fi aplicată nu numai pe suprafețe metalice, ci și pe cele din beton, sticlă, ceramică, piatră, ceea ce extinde semnificativ domeniul de aplicare al metodei de creare a suprafețelor cu proprietăți deosebite.

În funcție de presiune, se disting următoarele tipuri de pulverizare gaz-dinamică la rece:

înalt;
scăzut.

În primul caz, heliul și azotul sunt utilizate ca mediu de lucru, deplasând materialul pulbere cu o dimensiune de 5 până la 50 de microni. Particulele de metal, dacă sunt în mișcare, au o presiune mai mare de 15 atm. În al doilea caz, se folosește aer comprimat, care este furnizat la o presiune care nu depășește 10 atm. Aceste tipuri diferă și prin indicatori precum puterea de încălzire și consumul mediului de lucru.

Etapele pulverizării sunt următoarele:

pregătirea suprafeței produsului pentru pulverizare mecanică sau abrazivă;
încălzirea mediului de lucru (aer, azot, heliu) la temperatura stabilită în procesul tehnologic;
alimentarea cu gaz încălzit la duza echipamentului împreună cu pulberea la presiunea necesară.

Ca urmare, pulberea este accelerată în flux la viteze supersonice și se ciocnește cu suprafața piesei sau a produsului. Un strat de metal este pulverizat cu o grosime, a cărei valoare depinde de temperatura de încălzire a gazului furnizat și presiunea.

Pregătirea suprafeței produsului prin metoda abrazivă se realizează folosind echipamentul propriu-zis pentru aplicarea pulverizării gaz-dinamice prin simpla modificare a parametrilor de mod.

Domeniul de aplicare al acestui tip de pulverizare este destul de extins. Metoda este utilizată pentru a etanșa scurgerile din rezervoare și conducte, pentru a repara piese și piese turnate din aliaje ușoare, pentru a aplica acoperiri conductoare electric, anticoroziune și antifricțiune, pentru a elimina deteriorările mecanice și pentru a restabili scaunele lagărelor.

Principalele avantaje ale metodei

Avantajele tehnologiei includ:

efectuarea muncii în orice condiții climatice (presiune, temperatură, umiditate);
posibilitatea de a utiliza echipamente staționare și portabile, care în acest din urmă caz permit efectuarea lucrărilor la locul implementării acestora;
posibilitatea de acoperire a zonelor locale (pete defecte);
capacitatea de a crea straturi cu proprietăți diferite;
capacitatea de a crea un strat cu grosimea necesară sau cu o grosime diferită în acoperirile multistrat;
procesul nu afectează structura produsului de pulverizat, ceea ce reprezintă un avantaj important;
Securitate;
prietenos cu mediul.

Un singur fapt este atribuit dezavantajului acestui tip de pulverizare. Straturile pot fi aplicate pe metale ductile precum cuprul, zincul, aluminiul, nichelul și aliajele acestora.

Producătorii din diferite țări produc echipamente staționare și portabile pentru acoperirea manuală și automată de diferite capacități pe diferite metale.

Echipamente aplicate

Dispozitivul de pulverizare gaz-dinamică a metalelor este format din următoarele părți principale:

recipiente pentru pulbere;
sisteme de alimentare cu mediu de lucru, inclusiv o butelie de gaz comprimat și toate accesoriile necesare pentru acesta;
duze (de regulă, există mai multe dintre ele, sunt de configurații diferite și sunt utilizate pentru diferite moduri de pulverizare);
panou de control.

În Federația Rusă, echipamentele de înaltă calitate pentru pulverizarea gaz-dinamică sunt produse de centrul de pulverizare a pulberii din Obninsk sub marca DIMET. Îndeplinește cerințele standardelor naționale GOST, este certificat și protejat de brevete în multe țări, inclusiv Rusia.

Procesul de reparare a unei piese prin pulverizare gaz-dinamică este prezentat în videoclip:

Pulverizare supersonică gaz-dinamică la rece (HDG).

Esența metodei constă în formarea de acoperiri datorită energiei cinetice mari a particulelor de metal netopite. Această metodă este cunoscută în prezent ca Spray rece - pulverizare la rece.

Trebuie remarcat faptul că în cele mai comune metode de acoperire prin pulverizare termică, pentru formarea lor dintr-un flux de particule, este necesar ca particulele care cad pe bază să aibă o temperatură ridicată, de obicei peste punctul de topire al materialului. În pulverizarea gaz-dinamică, această condiție nu este necesară, ceea ce determină unicitatea acesteia. În acest caz, particulele care se află într-o stare netopită, dar au o viteză foarte mare, interacționează cu o bază solidă.

Spre deosebire de pulverizarea la cald cu plasmă, a fost dezvoltată o metodă de acoperire la rece gaz-dinamică, a cărei esență a fost că a fost stabilită o anumită viteză de prag la care particulele de plastic reci au format o acoperire densă. Cu granulare diferită (particule mari și mici într-un singur flux), particulele mai mici cu o viteză mai mare s-au așezat pe substrat, în timp ce particulele mai mari cu o viteză mai mică au sărit de pe suprafață și nu au participat la formarea acoperirii.

Acest comportament al particulelor a făcut posibilă introducerea unor particule abrazive mai mari în fluxul de material de acoperire. A fost o sablare și o acoperire simultană. Din punct de vedere al pregătirii suprafeței, atunci când suprafața juvenilă a substratului își pierde activitatea din cauza adsorbției gazelor la suprafață cu întârziere în depunere, o astfel de schemă de acoperire este optimă. În același timp, a fost dezvoltată o instalație în care gazul (aer, azot) la o presiune de 2,5-3,5 MPa este încălzit la 350-600 ° C într-o bobină metalică printr-un curent electric care trece prin acesta de la un transformator de sudură. Atomizorul este echipat cu o duză Laval, care asigură o ieșire supersonică a unui jet cu două faze.

În fig. 2.48 este o diagramă a procesului. Pulverizarea la rece gaz-dinamică permite aplicarea de acoperiri din metale ductile cu adaos de alte materiale.

În fig. 2.49 arată dependențele vitezei și temperaturii gazului și particulelor la duza Laval pentru un jet în două faze (azot + particule solide de cupru de 5 și 25 μm) la presiune. R= 2,5 MPa și temperatură T 0= 950 ° C. În acest caz, raportul dintre diametrul de ieșire /) în și /) k este /) în / G> k = 9.

Orez. 2.48.

Orez. 2.49. Temperatura aerului T d, viteza aerului și temperatura și viteza particulelor de cupru cu un diametru de 5 și 25 microni într-o duză supersonică profilată

Instalația casnică „DIMET” este produsă de centrul de pulverizare cu pulbere Obninsk în două versiuni - putere manuală de 2 kW și putere staționară de 7 kW. Recomandările pentru utilizarea materialelor sub formă de pulbere sunt prezentate în tabel. 2.10.

Principala aplicație a GDN-ului este aplicarea de acoperiri anticorozive de tip benzi de rulare pe bază de aluminiu și zinc. Acoperirile rezistente la uzură sunt aplicate pe baza de materiale plastice - babbitt, cupru, nichel etc. În comparație cu metodele HN și EDM, atunci când metalul se topește și este saturat cu gaze, inclusiv hidrogen, care înrăutățesc proprietățile de protecție ale acoperirii. , HDN-urile nu au aceste dezavantaje. Hidrogenul nu se dizolvă în particule în fază solidă. Acoperirea protejează eficient oțelul împotriva coroziunii. Metoda și-a găsit o largă aplicație pentru protecția caroseriilor împotriva coroziunii în domeniul cusăturilor de sudură.

Principalul Componente acoperiri	muncitor
Aluminiu, zinc		Etanșarea scurgerilor în țevi metalice, radiatoare, condensatoare, schimbătoare de căldură etc., inclusiv etanșarea scurgerilor în cusăturile sudate, repararea coroziunii și a deteriorărilor mecanice. Etanșarea fisurilor, rigolelor și a altor defecte ale pieselor din aluminiu, oțel și fontă
Aluminiu, zinc		Refacerea formei pieselor metalice. Umplerea cavităților, porilor, fisurilor și a altor defecte ale produselor din aluminiu și aliajele acestuia (inclusiv piese de motor, matrițe etc.). Refacerea scaunelor lagărelor din aluminiu, oțel și fontă
Aluminiu, carbură de siliciu		Umplerea cavităților, fisurilor și a altor defecte ale pieselor de caroserie ale motorului din aluminiu, oțel și fontă
Oxid de aluminiu		Curățarea și pregătirea prin sablare a suprafețelor de oțel și fontă pentru acoperirea metalului
		Acoperire conductoare electric (pe oțel, aluminiu, ceramică). Strat de bază pentru lipirea cu staniu la piese din aluminiu, oțel și fontă
Cupru, zinc		Umplerea cavităților, fisurilor și a altor defecte ale pieselor din oțel și fontă ale corpului motorului

Principalul Componente acoperiri	muncitor	Numire de acoperiri, obiecte de reparare și restaurare
		Protectie anticoroziva. Etanșarea defectelor, microfisurilor, îmbinărilor filetate
		Acoperire rezistentă la căldură pentru protecție împotriva coroziunii la temperaturi înalte. Înveliș conductiv electric pentru plăcuțele de contact ale echipamentelor electrice
Nichel, zinc		Umplerea cavităților, arsuri și alte defecte ale produselor din oțel. Pentru produse care funcționează la temperaturi ridicate
		Înveliș conductiv electric pentru plăcuțele de contact ale echipamentelor electrice
		Protecția anticorozivă a pieselor din oțel și a sudurilor pe structurile din oțel

În fig. 2.50 este o schema a instalarii firmei Linde(STATELE UNITE ALE AMERICII). Progrese recente în implementarea metodei - fabricarea pulverizatoarelor de mână, ale căror caracteristici sunt date în tabel. 2.11.

Tabelul 2.11

Caracteristicile nebulizatoarelor GDN

Specificații	Modelul 412	Model 403
Productivitate pe A1, g/min
Numărul de moduri de temperatură
Dimensiuni (mm) și greutate (kg):
unitate de pulverizare	450 x 64 x 85 mm; 1,3 kg	450 x 64 x 85 mm; 1,3 kg
	340 x 260 x 320 mm; 8 Kg	560 x 260 x 490 mm; 16 Kg
Specificații acoperire:
puterea de aderență, MPa
porozitate,%
rugozitatea suprafeței, μm	R, = 20-40

Orez. 2.50. Schema de instalare a pulverizării la rece a companiei Linde:

1 - cisternă cu gaz lichefiat (Ag); 2 - evaporator; 3 - compresor; 4 - aeroterma; 5 - alimentator cu pulbere; 6 - pulverizare

Cerințele reduse pentru accelerarea gazului și consumul redus de energie fac posibilă realizarea de instalații portabile folosind tehnologia DIMET.

De fapt, este o versiune mai avansată a metodei gaz-termice bine dovedite pentru restaurarea diferitelor piese și suprafețe metalice. Cold Spray sau pur și simplu CGN extinde semnificativ capacitățile metodei „fierbinte” de procesare a produselor.

In prezent, fara indoiala, aceasta este cea mai avansata tehnologie de recuperare si protectie a materialelor, care a devenit larg raspandita atat in sectorul industrial cat si in cel civil.

Principiul de funcționare, avantajele și dezavantajele CGN

Are două diferențe principale față de metoda de restaurare gaz-termică. În primul rând, depunerea unui strat protector sau restaurator are loc la o temperatură scăzută, care nu depășește 150 ° C, care, la rândul său, nu provoacă stres în piesele de prelucrat și deformarea acestora. În al doilea rând, tehnologia „rece” vă permite să creați un strat de grosime reglabilă și în limite definite cu precizie. Vom vorbi despre alte argumente pro și contra puțin mai târziu, dar deocamdată, despre autorii metodei și cum funcționează.

Dezvoltatorul său este „Centrul de pulverizare cu pulbere Obninsk”(Rusia). Echipamentul pe care l-au produs a fost numit DIMET®... Este certificat conform sistemului GOST R și este protejat de brevete în Rusia, SUA, Canada și alte țări. Tehnologia se bazează pe principiul acțiunii supersonice a celor mai mici particule de materiale fuzibile și alte materiale de pe suprafața de tratat. Practic, aceștia sunt polimeri sau aliaje de carburi cu metale cu o dimensiune a particulelor de 0,01-0,5 microni. Amestecând cu gaz, acestea sunt alimentate în produs cu o viteză de 500-1000 m / s.

În funcție de compoziția materialului consumabil (pulbere) și de modificările modurilor de aplicare a acestuia, este posibil să se obțină o acoperire omogenă sau compozită cu o structură solidă sau poroasă și sarcina sa funcțională. Aceasta poate fi: refacerea geometriei produsului, întărirea și protecția metalului împotriva coroziunii, creșterea conductivității termice și electrice a materialului, precum și formarea unui strat rezistent la uzură care poate rezista efectelor mediilor active chimic. , sarcini termice mari etc.

Apropo, inginerii Obninsk au dezvoltat deja câteva modificări ale unităților DIMET ®. Având în vedere cererea largă pentru acest echipament, acum sunt produse în serie dispozitive de pulverizare cu gaz la rece atât manuale, cât și automate, ceea ce le permite să fie utilizate în industrie, industria petrolului și gazelor, precum și în întreprinderile mici pentru prelucrarea pieselor mici. Mai mult, nu este nimic deosebit de complicat în tehnologia în sine. Pentru funcționarea complexului (pe lângă materialul pentru pulverizare), este nevoie doar de aer comprimat (furnizat la o presiune de 0,6-1,0 MPa și un debit de 0,3-0,4 m3 / min.) Și o rețea de alimentare de 220 V .

Acum mai multe despre avantajele și dezavantajele metodei. În primul rând, spre deosebire de metoda gaz-termică, CGN poate fi utilizat eficient la presiune obișnuită, în orice interval de temperatură și nivel de umiditate. În al doilea rând, este absolut prietenos cu mediul. În al treilea rând, datorită vitezei sale mari, poate fi folosit și pentru curățarea abrazivă a suprafeței. Ei bine, singurul dezavantaj al tehnologiei este capacitatea de a aplica acoperiri numai din metale relativ plastice, cum ar fi cuprul, aluminiul, zincul, nichelul etc.

Domeniul de aplicare al CGN

Aș dori să mă opresc mai în detaliu asupra sferelor de utilizare a tehnologiei pulverizării gaz-dinamice la rece cu materiale pulbere pentru a arăta în mod clar cât de mult este solicitată astăzi.

Eliminarea defectelor, restaurarea suprafeței și etanșarea

Toate acestea sunt o muncă pe care o pot face chiar și întreprinderile mici. De exemplu, în atelierele mici, puteți repara piese din aliaje ușoare (piese ale unei structuri auto, de exemplu), în primul rând aluminiu și aluminiu-magneziu. Mai mult, defectele care au apărut atât în procesul de producție, cât și în procesul de funcționare sunt ușor eliminate. Iar absența încălzirii puternice și a energiei scăzute a metodei vă permit să reparați chiar și produsele cu pereți subțiri.

CGN este excelent și pentru restaurarea suprafețelor uzate. De exemplu, un proces atât de laborios precum „construcția” metalului în scaunele rulmentului poate fi acum realizat chiar și de întreprinderile mici, ca să nu mai vorbim de restabilirea etanșării (atunci când utilizarea etanșanților lichizi este imposibilă) în conducte, schimbătoare de căldură sau vase pentru gaze și lichide de lucru.

Este foarte eficient in repararea produselor complexe, unde este necesara o refacere precisa a parametrilor geometrici, eliminarea defectelor ascunse, dar in acelasi timp cu pastrarea tuturor caracteristicilor operationale, precum si prezentarea. De aceea, această metodă este utilizată activ în complexul militar-industrial, industria feroviară și aviatică, agricultură, pomparea gazelor etc.

Nu te poți lipsi de această tehnologie în crearea zonelor de contact. Datorită posibilității de aplicare ușoară a acoperirilor pe orice suprafață din metal, ceramică și sticlă, CGN este utilizat și în producția de produse electrice. De exemplu, în procesele de placare cu cupru, crearea rețelelor purtătoare de curent de putere, aplicarea cablurilor de curent, fabricarea de substraturi pentru lipire etc.

Tratament anti-coroziune și eliminarea defectelor profunde

Pulverizarea așa-numitei acoperiri anti-fricțiune este o modalitate foarte eficientă de a scăpa de daunele locale (așchii adânci, zgârieturi, zgârieturi). Acest lucru vă permite să evitați procedura de reumplere completă sau chiar de înlocuire a produsului, care, desigur, nu este viabilă din punct de vedere economic.

Și în tratamentul anticoroziv și protecția împotriva coroziunii la temperatură înaltă a diverselor comunicații, această metodă nu are deloc egal. Apropo, diverse modificări ale echipamentelor DIMET® asigură prelucrarea de înaltă calitate a suprafeței interioare a țevilor cu un diametru de 100 mm și o lungime de până la 12 m.

Articole similare