การพ่นโลหะแบบไดนามิก "เย็น" พ่นเคลือบโลหะ

หุ่นยนต์คาวาซากิใช้ในการฉีดพ่นสารเชิงซ้อนโดยใช้เทคโนโลยี DIMET เทคโนโลยีนี้ทำให้สามารถเคลือบชั้นโลหะได้ พื้นผิวต่างๆ: โลหะ แก้ว เซรามิก หิน คุณสมบัติของเทคโนโลยีคือความเป็นไปได้ของการใช้ผงโลหะกับโลหะที่ไม่เข้ากันสำหรับการเชื่อมและการบัดกรี ตัวอย่างเช่น สามารถวางทองแดงบนอะลูมิเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมีค่ามากสำหรับวิศวกรรมไฟฟ้า

เกี่ยวกับเทคโนโลยี

เทคโนโลยีของการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกของโลหะผงและการแปรรูปเป็นการเคลือบเสาหินถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์ DIMET ที่ผลิตโดย Obninsk Center for Powder Spraying การเคลือบผิวจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง เช่น โลหะ แก้ว เซรามิก หิน วัสดุเคลือบจะถูกเลือกเมื่อแก้ปัญหาเฉพาะด้านการผลิตหรือสร้างสรรค์ เนื่องจากสามารถหาวิธีแก้ปัญหาได้โดยใช้ ประเภทต่างๆวัสดุผง

อากาศอัด (5-8 atm) ถูกทำให้ร้อน (300-600 °C) และป้อนเข้าไปในหัวฉีด ซึ่งเกิดการไหลเหนือเสียง:

• ผงที่มีอนุภาคโลหะและเซรามิกถูกนำมาใช้ในกระบวนการนี้
• อนุภาคจะถูกเร่งโดยการไหลของก๊าซให้มีความเร็วหลายร้อยเมตรต่อวินาทีและถูกส่งไปยังพื้นผิวในสถานะที่ไม่ละลาย
• เมื่อกระทบกับซับสเตรต พลังงานจลน์ของอนุภาคจะถูกแปลงเป็นความร้อน แล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานจับของอนุภาคกับซับสเตรต
• อันเป็นผลมาจากการกระแทกความเร็วสูงดังกล่าว อนุภาคจะจับจ้องอยู่ที่พื้นผิวและก่อตัวเป็นชั้นเคลือบที่หนาแน่น

กระบวนการหลักที่กำหนดการยึดเกาะของอนุภาคกับพื้นผิวและซึ่งกันและกันคือ:

1. การสัมผัสอย่างใกล้ชิดของผลึกขัดแตะของอนุภาคและพื้นผิว (หรืออนุภาคที่แตกต่างกัน) จนกระทั่งเกิดพันธะโลหะ อย่างน้อยก็ในบางพื้นที่ของจุดที่สัมผัส ในกรณีนี้ อนุภาคหรือสารตั้งต้นจะไม่ละลายในที่ใดๆ กลไกคลัตช์นี้คล้ายกับกลไกคลัตช์ในการเชื่อมระเบิด
2. ในส่วนที่ยื่นออกมาและความผิดปกติที่แยกจากกันของอนุภาคที่ตกลงมา การหลอมของอนุภาคเหล่านี้อาจเกิดขึ้นและสามารถทำการเชื่อมแบบจุดขนาดเล็กได้
3. เมื่อสัมผัสใกล้ชิดกับพื้นผิวเด็กและเยาวชนของวัสดุที่แตกต่างกัน ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลระหว่างวัสดุเหล่านี้สามารถแสดงออกได้ ตัวอย่างทั่วไปของกลไกดังกล่าวคือการสะสมของกระจก เคลือบอลูมิเนียมบนกระจก
4. การทำงานร่วมกันทางกลสามารถมีบทบาทบางอย่างภายใต้สภาวะของการแทรกซึมลึกของอนุภาคเข้าไปในพื้นผิว อัตราส่วนเฉพาะของบทบาทสัมพัทธ์ของกลไกการเชื่อมโยงต่างๆ ในกรณีต่างๆ อาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากกันและกันและเป็นหัวข้อของการศึกษาแยกต่างหาก

พื้นที่ใช้งาน

อุตสาหกรรม	แอปพลิเคชัน	สารเคลือบ
โรงหล่อ	การซ่อมแซมข้อบกพร่องของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ ภายใต้ความกดดัน ในแม่พิมพ์เย็น หุ่นขี้ผึ้งหาย	การเคลือบเพื่อคืนรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน สารเคลือบปิดผนึก (การซึมผ่านของก๊าซต่ำ)
การผลิตโลหการ	การลดความต้านทานไฟฟ้าของหน้าสัมผัสของอิเล็กโทรไลเซอร์ ป้องกันการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง	สารเคลือบนำไฟฟ้า สารเคลือบทนความร้อน
ยานยนต์	ซ่อมอะไหล่หล่อ	สารเคลือบปิดผนึก สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน
	สารเคลือบสำหรับซ่อมแซมความเสียหายทางกลของฝาสูบ BC หน่วย ซีลรอยร้าวในฝาสูบ, BC, หม้อน้ำ, ท่อส่ง, เครื่องปรับอากาศ การป้องกันการกัดกร่อนในพื้นที่ คืนรูปร่างส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ทำจากอลูมิเนียมโดยไม่ใช้สีโป๊ว	สารเคลือบปิดผนึก สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน
การสร้างเครื่องบิน การซ่อมเครื่องบิน	การซ่อมแซมการหล่อและข้อบกพร่องในการผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียม	การเคลือบเพื่อคืนรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน สารเคลือบปิดผนึก
เทคโนโลยีจรวดและอวกาศ	พิเศษ	สารเคลือบสำหรับผลิตภัณฑ์ปิดผนึกที่ทำจากอลูมิเนียมเสริมความร้อน สารเคลือบกระจายความร้อน
ต่อเรือ ซ่อมเรือ	การป้องกันการป้องกัน รอยเชื่อม การบูรณะที่นั่งแบริ่ง	การเคลือบเพื่อคืนรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน สารเคลือบปิดผนึก
อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ	การฟื้นฟูรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนของหน่วยคอมเพรสเซอร์แก๊ส การป้องกันการยึดของการเชื่อมต่อแบบเกลียวที่มีโหลดสูง การฟื้นฟูตลับลูกปืนธรรมดา	การเคลือบเพื่อคืนรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน สารเคลือบป้องกันการยึดติด แรงเสียดทาน
การผลิตไฟฟ้า	การทำให้เป็นโลหะของแผ่นสัมผัสไฟฟ้า การประยุกต์ใช้สารเคลือบที่เข้ากันได้กับกระแสไฟฟ้าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า การทำให้เป็นโลหะสำหรับการถ่ายเทความร้อน ชั้นย่อยสำหรับอลูมิเนียมและแก้วสำหรับการบัดกรี	สารเคลือบนำไฟฟ้า
การผลิตเครื่องมือ	การบูรณะแม่พิมพ์สำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกและแก้ว การบูรณะแม่พิมพ์สำหรับการกดผลิตภัณฑ์ยาง การคืนค่าอุปกรณ์สำหรับการกดชิ้นส่วนจากวัสดุกด (AG4, DSV, คาร์โบไลต์) การทำเครื่องมือกันประกายไฟ	การเคลือบเพื่อคืนรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน สารเคลือบที่ปลอดภัยจากภายใน
การบูรณะอนุสาวรีย์และประติมากรรม	การฟื้นฟูองค์ประกอบที่สูญหายของอนุเสาวรีย์ ป้องกันการกัดกร่อน	การเคลือบเพื่อคืนรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วน สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน

โครงการที่เสร็จสมบูรณ์

คอมเพล็กซ์เคลือบหุ่นยนต์ พื้นผิวสัมผัสบัสบาร์ที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ tokamak ของโครงการ ITER ผู้พัฒนาคอมเพล็กซ์คือ Acton LLC (หุ้นส่วนและผู้รวมระบบของ Robowizard)

โครงการที่ซับซ้อน:

แก้ไขปัญหา:

การพ่นเคลือบทองแดงสองชั้นบนพื้นผิวสัมผัสทางไฟฟ้าแบบเรียบของบัสบาร์อะลูมิเนียม พื้นที่ฉีดพ่นสูงถึง 0.5 ม. 2 ตัวยางมีความยาว 12 เมตรและมีน้ำหนัก 4 ตัน

องค์ประกอบของคอมเพล็กซ์:

1. PLC ราศีเมษ;
2. หุ่นยนต์คาวาซากิ RS006L;
3. ห้องพ่น;
4. คอนโทรลเลอร์ E01;

ความซับซ้อนที่นำมาใช้ทำให้สามารถทำงานต่อไปนี้ได้:

• การดำเนินการตามกระบวนการทางเทคโนโลยีด้วยฟังก์ชั่นการควบคุมโปรแกรมและการจัดการพารามิเตอร์
• การเคลื่อนที่ของเครื่องพ่นสารเคมีไปตามวิถีที่กำหนด ประสานกับงาน อุปกรณ์เทคโนโลยีผ่านการส่งข้อความข้อมูล
• การแสดงภาพพารามิเตอร์กระบวนการบนหน้าจอสัมผัสของผู้ปฏิบัติงาน ตลอดจนวิธีการเปลี่ยนโหมดการทำงาน ซึ่งจัดตามองค์ประกอบของกล่องโต้ตอบ

หากคุณต้องการวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว โปรดระบุรายละเอียดการติดต่อของคุณในแบบฟอร์มใบสมัคร ผู้เชี่ยวชาญของเราจะแนะนำคุณและหารือเกี่ยวกับรายละเอียดความร่วมมือ

แกลเลอรี่โครงการ

โครงการความร่วมมือ

กระบวนการของการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกคือการตรึงอนุภาคโลหะบนผลิตภัณฑ์โลหะ แก้ว เซรามิก หรือคอนกรีต ในขณะที่เกิดการชนกันของส่วนผสมของผงแก๊สกับพื้นผิวด้านนอก-พื้นผิว สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเร่งความเร็วเบื้องต้นของอนุภาคเหล่านี้ในหัวฉีดสำหรับการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีความเร็วเหนือเสียง ในขณะที่อุณหภูมิของอนุภาคโลหะที่ถูกเร่งจะไม่เกินอุณหภูมิหลอมเหลวของพวกมัน ชั้นโลหะที่เกาะอยู่บนผลิตภัณฑ์โดยวิธีการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นนั้นโดดเด่นด้วยการยึดเกาะคุณภาพสูงกับพื้นผิวฐานและทนต่อความเสียหายทางกล

ประวัติการค้นพบปรากฏการณ์และข้อเท็จจริงที่ค้นพบโดยปริยาย

ความจริงที่ว่าสำหรับการก่อตัวของการเคลือบโลหะบนพื้นผิวของพื้นผิวไม่จำเป็นต้องทำให้อนุภาคโลหะอยู่ในสถานะหลอมเหลวหรือใกล้เคียงกับอนุภาคดังกล่าวตามปกติเมื่อใช้เทคนิคการสะสมมาตรฐานถูกค้นพบที่ส่วนท้ายของ ศตวรรษที่ 20 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ผลการทดลองหลายครั้งที่ดำเนินการโดยนักวิจัยของ Russian Academy of Sciences ได้แสดงให้เห็นว่าการสะสมที่พื้นผิวสามารถทำได้โดยการให้ความร้อนแก่อนุภาคโลหะที่เป็นของแข็งจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวมาก

นอกจากนี้ยังมีการบันทึกข้อเท็จจริงที่สำคัญต่อไปนี้ระหว่างการทดลอง:

• พารามิเตอร์หลักในเทคโนโลยีการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นซึ่งคุณภาพของการยึดเกาะขึ้นอยู่กับอัตราเร่งของส่วนผสมของผงแก๊ส พารามิเตอร์นี้มีผลต่อระดับการยึดเกาะของสารเคลือบกับพื้นผิวที่ใช้ เช่นเดียวกับลักษณะเฉพาะของชั้นที่สะสม เช่น ความพรุนและความแข็งแรงเชิงกล ด้วยความเร็วของอนุภาคของแข็งที่สูงกว่า 500-600 m/s กระบวนการกัดกร่อนจะเปลี่ยนเป็นชั้นสเปรย์ที่ทนทาน
• จากการทดลองพบว่ามีขีดจำกัดวิกฤตของการใช้อนุภาค โดยที่ชั้นโลหะไม่ได้ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาใดๆ ของการสัมผัสผงแก๊สที่ไหลลงสู่พื้นผิว
• หากปริมาณการใช้ผงเกินค่าวิกฤตแสดงว่าอนุภาคยึดเกาะบนพื้นผิวที่พ่นได้อย่างแข็งแกร่งและเชื่อถือได้และเกิดชั้นพ่นหนาแน่นขึ้น
• ของปริมาตรรวมของอนุภาคของแข็งที่กระจายตัวโดยการไหลเหนือเสียง มีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ก่อตัวเป็นชั้นสเปรย์ที่พื้นผิว มวลหลักของอนุภาคถูกฉีดพ่นและไม่มีความสามารถในการตั้งหลักบนพื้นผิวที่รับการรักษา ดังนั้นปริมาณของอนุภาคโลหะที่สะสมและจับจ้องอยู่ที่ผลิตภัณฑ์โดยตรงนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของวัสดุผงที่ใช้ไป
• พื้นผิวของพื้นผิวระหว่างการก่อตัวของชั้นการสะสมจะร้อนขึ้นเล็กน้อย

ประเภทของการฉีดแก๊สไดนามิกแบบเย็นและข้อดี

การพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นมี 2 แบบคือ

1. การพ่นด้วยแรงดันสูงซึ่งใช้ฮีเลียม ไนโตรเจน หรือก๊าซผสม ปริมาณการใช้วัสดุผง 4.5-13.5 กก./ชม.
2. การฉีดพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นโดยใช้แรงดันต่ำ ดำเนินการโดยใช้ลมอัด ปริมาณของผงที่บริโภคอยู่ในช่วง 0.3-3 กก./ชม.

การฉีดพ่นทั้งสองประเภทมีข้อดีและข้อเสีย:

• เมื่อนำมาใช้ใน กระบวนการทางเทคโนโลยีความดันสูง การเคลือบมีคุณภาพดีกว่า แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าขนาดของอนุภาคของแข็งของผงโลหะสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 5 ถึง 50 ไมครอน และไม่เกิน 5-30 ไมครอน เช่นเดียวกับในเทคโนโลยีอัดอากาศ
• กระบวนการฉีดพ่นด้วยแรงดันต่ำใช้อุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่าที่ใช้ในการฉีดพ่นด้วยแรงดันสูงมาก

กระบวนการทางเทคโนโลยีของการพ่นแรงดันสูงและต่ำ

ในกระบวนการพ่นด้วยความเย็นแรงดันสูง ก๊าซจะถูกทำให้ร้อนและรวมกับอนุภาคของแข็งของวัสดุที่เป็นผง ส่วนผสมของผงแก๊สและผงนี้จะเข้าสู่หัวฉีดที่มีความเร็วเหนือเสียง เร่งความเร็วไปถึงความเร็วเหนือเสียง และภายใต้แรงดัน 7-40 บาร์ จะถูกนำไปยังพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ซึ่งจำเป็นต้องเคลือบด้วยโลหะ

การฉีดพ่นด้วยความเย็นซึ่งใช้อากาศอัดนั้นแตกต่างทางเทคโนโลยีจากวิธีการฉีดพ่นด้วยแรงดันสูงซึ่งกระบวนการหลักเกิดขึ้นทันทีในหัวฉีดเพื่อเร่งอนุภาคให้มีความเร็วเหนือเสียง: ก๊าซจะถูกทำให้ร้อนโดยตรงในนั้นและผงจะเข้าสู่หัวฉีด ตั้งฉากกับการไหลของก๊าซ นอกจากนี้ เมื่อใช้วิธีการฉีดพ่นด้วยแรงดันต่ำ จะใช้ผงซึ่งมีอนุภาคเซรามิกอยู่นอกเหนือจากอนุภาคโลหะ สารเติมแต่งดังกล่าวช่วยปรับปรุงสภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่จะฉีดพ่นและปรับปรุงคุณภาพการยึดเกาะของวัสดุ นอกจากนี้ ในระหว่างการไหลของส่วนผสมจะไหลผ่านอุปกรณ์ อนุภาคเซรามิกจะทำความสะอาดผนังและทางออกของหัวฉีดเพิ่มเติม

ขอบเขตของการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกเย็น

การเคลือบไดนามิกแบบเย็นเพื่อแก้ปัญหาต่อไปนี้:

• การบูรณะชิ้นส่วนโลหะที่มีแนวโน้มที่จะเกิดเศษ รอยแตก การเสียดสี และความเสียหายทางกลอื่นๆ
• การเคลือบผลิตภัณฑ์โลหะด้วยการฉีดพ่นเพื่อเพิ่มคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนและการนำความร้อน
• การป้องกันพื้นผิวสัมผัสของปลอกโลหะของสายเคเบิลโลหะ

การพ่นโลหะด้วยแก๊สไดนามิก: วัตถุประสงค์ วัตถุประสงค์ ประเภทของเทคโนโลยี ข้อดีและข้อเสียของวิธีการ พื้นที่สมัคร. อุปกรณ์และคุณสมบัติของการใช้สเปรย์เย็น

การพ่นโลหะด้วยแก๊สไดนามิกจะดำเนินการเพื่อให้พื้นผิวของโลหะและผลิตภัณฑ์อโลหะมีคุณสมบัติที่จำเป็น นี่อาจเป็นการเพิ่มการนำไฟฟ้าและความร้อน ความแข็งแรง การป้องกันจากผลกระทบของกระบวนการกัดกร่อน การฟื้นฟูมิติทางเรขาคณิต ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน ขึ้นอยู่กับงานเฉพาะ ขึ้นอยู่กับโลหะของผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ที่จำเป็น, วัสดุสิ้นเปลืองและเทคโนโลยีการฉีดพ่น ส่วนใหญ่แล้ว พื้นผิวมักถูกเคลือบด้วยโลหะ ในขณะที่สารเคลือบที่ใช้มีการยึดเกาะสูงกับวัสดุที่ใช้ และผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงทางกล ผงโลหะบริสุทธิ์หรือของผสมสามารถสะสมได้ ซึ่งนอกเหนือจากส่วนประกอบโลหะแล้ว ผงเซรามิกยังถูกนำมาใช้ในปริมาณที่กำหนด ซึ่งช่วยลดต้นทุนของเทคโนโลยีการเคลือบสีฝุ่นได้อย่างมากและไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติของเทคโนโลยี

สาระสำคัญของวิธีการฉีดพ่นไดนามิกด้วยแก๊สเย็นคือการใช้และการยึดติดบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์หรือส่วนของอนุภาคของแข็งของโลหะหรือส่วนผสมของวัสดุที่มีขนาดตั้งแต่ 0.01 ถึง 50 ไมครอน เร่งความเร็วตามความเร็วที่ต้องการในอากาศ ไนโตรเจนหรือฮีเลียม วัสดุดังกล่าวเรียกว่าผง เหล่านี้เป็นอนุภาคของอลูมิเนียม ดีบุก นิกเกิล บับบิตของแบรนด์ต่าง ๆ ส่วนผสมของผงอลูมิเนียมกับสังกะสี สื่อที่ใช้เคลื่อนย้ายวัสดุสามารถเย็นหรือให้ความร้อนได้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 700 °C

เมื่อสัมผัสกับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของประเภทพลาสติก และพลังงานของประเภทจลนศาสตร์จะผ่านเข้าไปในกาวและความร้อน ซึ่งมีส่วนช่วยในการผลิตชั้นผิวที่ทนทานของโลหะ แป้งทาได้ไม่เฉพาะกับ พื้นผิวโลหะแต่ยังทำจากคอนกรีต แก้ว เซรามิก หิน ซึ่งช่วยขยายขอบเขตของวิธีการสร้างพื้นผิวที่มีคุณสมบัติพิเศษอย่างมาก

การพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นประเภทต่อไปนี้ขึ้นอยู่กับความดัน:

• สูง;
• ต่ำ.

ในกรณีแรก ฮีเลียมและไนโตรเจนถูกใช้เป็นสื่อกลางในการเคลื่อนย้ายวัสดุผงที่มีขนาดตั้งแต่ 5 ถึง 50 ไมครอน อนุภาคโลหะถ้าเคลื่อนที่จะมีความดันมากกว่า 15 atm ในกรณีที่สองใช้อากาศอัดซึ่งจ่ายภายใต้แรงดันไม่เกิน 10 atm ประเภทเหล่านี้ยังแตกต่างกันในตัวบ่งชี้เช่นพลังงานความร้อนและการบริโภคของสื่อการทำงาน

ขั้นตอนการพ่นมีดังนี้

• การเตรียมพื้นผิวของผลิตภัณฑ์สำหรับการฉีดพ่นด้วยวิธีการทางกลหรือสารกัดกร่อน
• ให้ความร้อนแก่สื่อการทำงาน (อากาศ, ไนโตรเจน, ฮีเลียม) จนถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในกระบวนการทางเทคโนโลยี
• การจ่ายก๊าซร้อนไปยังหัวฉีดของอุปกรณ์พร้อมกับผงภายใต้แรงดันที่ต้องการ

เป็นผลให้ผงถูกเร่งในการไหลของความเร็วเหนือเสียงและชนกับพื้นผิวของชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ มีการสะสมของชั้นโลหะที่มีความหนาซึ่งค่านั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความร้อนของก๊าซและความดันที่ให้มา

การเตรียมพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ด้วยวิธีการขัดถูนั้นดำเนินการโดยใช้ตัวอุปกรณ์เองสำหรับการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกโดยเพียงแค่เปลี่ยนพารามิเตอร์ของโหมด

ขอบเขตของการฉีดพ่นประเภทนี้ค่อนข้างกว้างขวาง วิธีการนี้ใช้ในการปิดผนึกรอยรั่วในถังและท่อ ชิ้นส่วนซ่อมแซมและการหล่อที่ทำจากโลหะผสมเบา ใช้สารเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ป้องกันการกัดกร่อน และป้องกันแรงเสียดทาน ขจัดความเสียหายทางกล คืนค่าที่นั่งในตลับลูกปืน

ข้อดีหลักของวิธีการ

ข้อดีของเทคโนโลยี ได้แก่ :

• ประสิทธิภาพการทำงานใดๆ สภาพภูมิอากาศ(ความดัน อุณหภูมิ ความชื้น);
• ความเป็นไปได้ของการใช้อุปกรณ์แบบอยู่กับที่และแบบพกพาซึ่งในกรณีหลังช่วยให้คุณสามารถทำงานในสถานที่ที่มีการใช้งานได้
• ความเป็นไปได้ของการใช้สารเคลือบในพื้นที่ (จุดบกพร่อง);
• ความสามารถในการสร้างเลเยอร์ที่มีคุณสมบัติต่างกัน
• ความเป็นไปได้ในการสร้างชั้นของความหนาที่ต้องการหรือความหนาต่างกันในการเคลือบหลายชั้น
• กระบวนการนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ซึ่งถูกพ่นซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ
• ความปลอดภัย;
• ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ข้อเสียของการฉีดพ่นประเภทนี้เป็นเพียงข้อเท็จจริงเดียวเท่านั้น สามารถใช้ชั้นกับโลหะเหนียว เช่น ทองแดง สังกะสี อลูมิเนียม นิกเกิล และโลหะผสม

ผู้ผลิตจากประเทศต่างๆ ผลิตอุปกรณ์แบบอยู่กับที่และแบบพกพาสำหรับการเคลือบแบบแมนนวลและแบบอัตโนมัติที่มีความจุต่างกันบนโลหะชนิดต่างๆ

อุปกรณ์ที่ใช้

เครื่องมือสำหรับการพ่นโลหะด้วยแก๊สไดนามิกประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักดังต่อไปนี้:

• ภาชนะบรรจุผง
• ระบบการจัดหาสื่อการทำงานรวมถึงกระบอกสูบสำหรับก๊าซอัดและอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับมัน
• หัวฉีด (ตามกฎแล้วมีหลายแบบมีการกำหนดค่าต่างกันและใช้สำหรับโหมดการฉีดพ่นที่แตกต่างกัน)
• แผงควบคุม.

ในสหพันธรัฐรัสเซีย อุปกรณ์คุณภาพสูงสำหรับการฉีดพ่นด้วยวิธีแก๊สไดนามิกผลิตโดยศูนย์พ่นสีฝุ่นใน Obninsk ภายใต้เครื่องหมายการค้า "DIMET" เป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST ในประเทศ ได้รับการรับรองและคุ้มครองโดยสิทธิบัตรในหลายประเทศ รวมถึงรัสเซีย

กระบวนการซ่อมแซมชิ้นส่วนโดยการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแสดงในวิดีโอ:

การพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นเหนือเสียง (SCD)

สาระสำคัญของวิธีการนี้อยู่ในการก่อตัวของสารเคลือบเนื่องจากพลังงานจลน์สูงของอนุภาคโลหะที่ไม่ละลายน้ำ ปัจจุบันวิธีนี้เรียกว่า สเปรย์เย็น-สเปรย์เย็น

ควรสังเกตว่าในวิธีการเคลือบด้วยความร้อนจากแก๊สและความร้อนที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการก่อตัวของพวกมันจากกระแสของอนุภาค อนุภาคที่ตกลงมาบนพื้นผิวต้องมีอุณหภูมิสูง ซึ่งมักจะอยู่เหนือจุดหลอมเหลวของวัสดุ ด้วยการพ่นด้วยแก๊สไดนามิก เงื่อนไขนี้ไม่จำเป็นซึ่งกำหนดเอกลักษณ์ของมัน ในกรณีนี้ อนุภาคที่อยู่ในสถานะไม่ละลาย แต่มีความเร็วสูงมาก จะโต้ตอบกับฐานที่เป็นของแข็ง

ในทางตรงกันข้ามกับวิธีการพ่นพลาสมาแบบร้อน ได้มีการพัฒนาวิธีการเคลือบด้วยความเย็นด้วยแก๊สไดนามิก สาระสำคัญของมันคือการกำหนดความเร็วของเกณฑ์ที่แน่นอนซึ่งอนุภาคพลาสติกเย็นก่อตัวเป็นชั้นเคลือบหนาแน่น ด้วยแกรนูลที่แตกต่างกัน (อนุภาคขนาดใหญ่และขนาดเล็กในการไหลครั้งเดียว) อนุภาคขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงกว่าจะเกาะติดกับพื้นผิว ในขณะที่อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีความเร็วต่ำกว่าจะกระดอนออกจากพื้นผิวและไม่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของสารเคลือบ

พฤติกรรมของอนุภาคนี้อนุญาตให้นำอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนขนาดใหญ่เข้าสู่การไหลของวัสดุเคลือบ พ่นทรายและเคลือบพร้อมกัน จากมุมมองของการเตรียมพื้นผิว เมื่อพื้นผิวเด็กและเยาวชนของสารตั้งต้นสูญเสียกิจกรรมเนื่องจากการดูดซับของก๊าซบนพื้นผิวระหว่างความล่าช้าของการสะสมตัว รูปแบบการเคลือบดังกล่าวเหมาะสมที่สุด ในเวลาเดียวกันมีการพัฒนาการติดตั้งซึ่งก๊าซ (อากาศ, ไนโตรเจน) ที่ความดัน 2.5-3.5 MPa ถูกทำให้ร้อนถึง 350-600 ° C ในขดลวดโลหะที่ไหลผ่าน ไฟฟ้าช็อตจากหม้อแปลงเชื่อม เครื่องฉีดน้ำติดตั้งหัวฉีด Laval ซึ่งให้การไหลออกเหนือเสียงของเจ็ทสองเฟส

ในรูป 2.48 เป็นไดอะแกรมของกระบวนการ การพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นทำให้สามารถเคลือบโลหะเหนียวด้วยการเติมวัสดุอื่นๆ ได้

ในรูป 2.49 แสดงการขึ้นต่อกันของความเร็วและอุณหภูมิของก๊าซและอนุภาคตามหัวฉีดลาวาลสำหรับไอพ่นสองเฟส (ไนโตรเจน + อนุภาคทองแดงที่เป็นของแข็งขนาด 5 และ 25 ไมครอน) ที่แรงดัน R= 2.5 MPa และอุณหภูมิ T 0= 950 องศาเซลเซียส ในกรณีนี้อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางเอาต์พุต /) ต่อวิกฤต /) k คือ /) ใน / Г> k \u003d 9

ข้าว. 2.48.

ข้าว. 2.49.อุณหภูมิอากาศ ที ดี,ความเร็วลม อุณหภูมิ และความเร็วของอนุภาคทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 และ 25 ไมครอนในหัวฉีดแบบซุปเปอร์โซนิก

การติดตั้งในประเทศ "DIMET" ผลิตโดยศูนย์พ่นสีฝุ่น Obninsk ในสองรุ่น - แบบแมนนวลที่มีกำลัง 2 กิโลวัตต์และแบบอยู่กับที่ที่มีกำลัง 7 กิโลวัตต์ คำแนะนำสำหรับการใช้วัสดุที่เป็นผงแสดงไว้ในตาราง 2.10.

การใช้งานหลักของ HDN คือการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนของดอกยางประเภทอะลูมิเนียมและสังกะสี การเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอนั้นใช้วัสดุพลาสติก เช่น บับบิต ทองแดง นิกเกิล ฯลฯ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธี GN และ EDM เมื่อโลหะหลอมและอิ่มตัวด้วยก๊าซ ซึ่งรวมถึงไฮโดรเจน ซึ่งทำให้คุณสมบัติการป้องกันของสารเคลือบแย่ลง HDN ไม่มีข้อเสียเหล่านี้ ไฮโดรเจนไม่ละลายในอนุภาคเฟสของแข็ง การเคลือบป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ พบวิธี ประยุกต์กว้างเพื่อป้องกันตัวถังรถจากการสึกกร่อนบริเวณรอยเชื่อม

หลัก ส่วนประกอบ สารเคลือบ	ทำงาน
อะลูมิเนียม สังกะสี		การรั่วของซีลในท่อโลหะ หม้อน้ำ คอนเดนเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ฯลฯ รวมถึงการซีลรั่วในรอยเชื่อม การซ่อมแซมการกัดกร่อนและความเสียหายทางกล การปิดผนึกรอยแตก ร่องน้ำ และข้อบกพร่องอื่นๆ ในชิ้นส่วนอะลูมิเนียม เหล็ก และเหล็กหล่อ
อะลูมิเนียม สังกะสี		ฟื้นฟูรูปร่างของชิ้นส่วนโลหะ การอุดโพรง รูพรุน รอยแตก และข้อบกพร่องอื่นๆ ในผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอะลูมิเนียมและโลหะผสม (รวมถึงชิ้นส่วนเครื่องยนต์ แม่พิมพ์เป็นต้น) การบูรณะที่นั่งแบริ่งในชิ้นส่วนอลูมิเนียม เหล็ก และเหล็กหล่อ
อะลูมิเนียม ซิลิกอนคาร์ไบด์		อุดโพรง รอยแตก และข้อบกพร่องอื่นๆ ในชิ้นส่วนเครื่องยนต์อะลูมิเนียม เหล็ก และเหล็กหล่อ
อะลูมิเนียมออกไซด์		การทำความสะอาดและการเตรียมพื้นผิวของเหล็กและเหล็กหล่อสำหรับการเคลือบโลหะ
		สารเคลือบนำไฟฟ้า (บนเหล็ก อะลูมิเนียม เซรามิก) สีรองพื้นสำหรับบัดกรีดีบุกบนชิ้นส่วนอะลูมิเนียม เหล็ก และเหล็กหล่อ
ทองแดง สังกะสี		การอุดโพรง รอยแตก และข้อบกพร่องอื่นๆ ในชิ้นส่วนร่างกายที่เป็นเหล็กและเหล็กหล่อของเครื่องยนต์

หลัก ส่วนประกอบ สารเคลือบ	ทำงาน	การแต่งตั้งสารเคลือบ วัตถุสำหรับการซ่อมแซมและการฟื้นฟู
		ป้องกันการกัดกร่อน การปิดผนึกข้อบกพร่อง microcracks การเชื่อมต่อเกลียว
		เคลือบทนความร้อนเพื่อป้องกันการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง สารเคลือบนำไฟฟ้าสำหรับแผ่นสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้า
นิกเกิล สังกะสี		อุดโพรง ความเหนื่อยหน่าย และข้อบกพร่องอื่นๆ ในผลิตภัณฑ์เหล็ก สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีอุณหภูมิสูง
		สารเคลือบนำไฟฟ้าสำหรับแผ่นสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้า
		ป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนเหล็กและรอยเชื่อมบนโครงสร้างเหล็ก

ในรูป 2.50 แสดงไดอะแกรมการติดตั้งของบริษัท ลินเด้(สหรัฐอเมริกา). ความก้าวหน้าล่าสุดในการดำเนินการตามวิธีการ - การผลิตเครื่องพ่นแบบมือซึ่งมีลักษณะที่แสดงไว้ในตาราง 2.11.

ตาราง 2.11

ลักษณะของเครื่องพ่น HDN

ลักษณะเฉพาะ	รุ่น 412	รุ่น 403
ผลผลิตตามมาตรฐาน A1, g/min
จำนวนโหมดอุณหภูมิ
ขนาด (มม.) และน้ำหนัก (กก.):
บล็อกฉีดพ่น	450 x 64 x 85 มม.; 1.3 กก.	450 x 64 x 85 มม.; 1.3 กก.
	340 x 260 x 320 มม.; 8 กก.	560 x 260 x 490 มม. 16 กก.
ลักษณะเฉพาะ สารเคลือบ:
แรงยึดเกาะ MPa
ความพรุน%
ความหยาบผิว µm	ร, = 20-40

ข้าว. 2.50.แผนผังโรงงานฉีดพ่นเย็นของบริษัท ลินเด้:

1 - เรือบรรทุกก๊าซเหลว (AG); 2 - เครื่องระเหย; 3 - คอมเพรสเซอร์; 4 - เครื่องทำความร้อนอากาศ 5 - ตัวป้อนผง; 6 - เครื่องฉีดน้ำ

ข้อกำหนดต่ำสำหรับก๊าซเร่งความเร็วและการใช้พลังงานต่ำทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์พกพาได้โดยใช้เทคโนโลยี DIMET

อันที่จริงแล้ว วิธีการนี้เป็นวิธีที่ล้ำหน้ากว่าในการฟื้นฟูชิ้นส่วนโลหะและพื้นผิวต่างๆ ซึ่งได้รับการพิสูจน์มาอย่างยาวนานด้วยการใช้ความร้อนด้วยแก๊ส Cold Spray หรือเพียงแค่ CGN ขยายความเป็นไปได้ของวิธีการ "ร้อน" ในการแปรรูปผลิตภัณฑ์อย่างมาก

ทุกวันนี้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเทคโนโลยีขั้นสูงสุดสำหรับการกู้คืนและการปกป้องวัสดุซึ่งได้แพร่หลายไปทั้งในภาคอุตสาหกรรมและภาคพลเรือน

หลักการของการกระทำข้อดีและข้อเสียของCGN

มีความแตกต่างหลักสองประการจากวิธีการฟื้นฟูด้วยความร้อนด้วยแก๊ส ประการแรก การเคลือบป้องกันหรือการบูรณะจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำไม่เกิน 150 °C ซึ่งจะไม่ทำให้เกิดความเครียดในชิ้นงานและการเสียรูป ประการที่สอง เทคโนโลยี "เย็น" ช่วยให้คุณสร้างชั้นความหนาที่ปรับได้และอยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ เราจะพูดถึงข้อดีและข้อเสียอื่น ๆ ในภายหลัง แต่สำหรับตอนนี้เกี่ยวกับผู้เขียนวิธีการและวิธีการทำงาน

ผู้พัฒนาคือ "ศูนย์เคลือบผง Obninsk"(รัสเซีย). อุปกรณ์ที่ผลิตเรียกว่า ไดเมท ®. ได้รับการรับรองตามระบบ GOST R และได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรในรัสเซีย สหรัฐอเมริกา แคนาดา และประเทศอื่นๆ เทคโนโลยีนี้ใช้หลักการของผลกระทบเหนือเสียงของอนุภาคที่หลอมละลายต่ำและวัสดุอื่นๆ ที่ละลายน้อยที่สุดบนพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดด้วยความเร็วเหนือเสียง โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้คือพอลิเมอร์หรือโลหะผสมของคาร์ไบด์กับโลหะที่มีขนาดอนุภาค 0.01-0.5 ไมครอน เมื่อผสมกับก๊าซ พวกมันจะถูกป้อนเข้าสู่ผลิตภัณฑ์ด้วยความเร็ว 500-1000 m/s

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ วัสดุสิ้นเปลือง(ผง) และการเปลี่ยนโหมดของการใช้งาน คุณจะได้รับการเคลือบที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือแบบคอมโพสิตที่มีโครงสร้างที่เป็นของแข็งหรือมีรูพรุนและหน้าที่การใช้งานของมันเอง สิ่งนี้สามารถ: ฟื้นฟูรูปทรงเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์ เสริมความแข็งแกร่งและปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน เพิ่มการนำความร้อนและไฟฟ้าของวัสดุ ตลอดจนการก่อตัวของสารเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอที่สามารถทนต่อผลกระทบของสภาพแวดล้อมที่ใช้งานทางเคมี โหลดความร้อนสูง ฯลฯ

อย่างไรก็ตาม วิศวกรของ Obninsk ได้พัฒนาการดัดแปลงหน่วย DIMET ® หลายครั้งแล้ว จากความต้องการที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์นี้ขณะนี้ทั้งเครื่องฉีดพ่นด้วยแก๊สไดนามิกเย็นแบบใช้มือและแบบอัตโนมัติได้รับการผลิตเป็นจำนวนมาก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ในอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ตลอดจนในธุรกิจขนาดเล็กสำหรับการแปรรูปชิ้นส่วนขนาดเล็ก ยิ่งไปกว่านั้น ไม่มีอะไรซับซ้อนเป็นพิเศษในเทคโนโลยีนี้เอง สำหรับการใช้งานที่ซับซ้อน (นอกเหนือจากวัสดุสำหรับการฉีดพ่น) จำเป็นต้องใช้อากาศอัดเท่านั้น (จ่ายที่แรงดัน 0.6-1.0 MPa และอัตราการไหล 0.3-0.4 m3/นาที) และแหล่งจ่ายไฟ 220 V .

ตอนนี้เพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของวิธีการ ประการแรก ตรงกันข้ามกับวิธีความร้อนด้วยแก๊ส CGN สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความดันปกติ ในทุกช่วงอุณหภูมิและระดับความชื้น ประการที่สอง มีความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแน่นอน ประการที่สาม เนื่องจากความเร็วสูง จึงสามารถใช้ทำความสะอาดพื้นผิวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของเทคโนโลยีนี้คือความเป็นไปได้ของการเคลือบเฉพาะจากโลหะที่ค่อนข้างเหนียว เช่น ทองแดง อลูมิเนียม สังกะสี นิกเกิล เป็นต้น

ขอบเขตของ CGN

ฉันอยากจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพ่นด้วยแก๊สไดนามิกแบบเย็นด้วยวัสดุที่เป็นผง เพื่อให้เห็นได้ชัดเจนว่าในปัจจุบันมีความต้องการใช้งานมากน้อยเพียงใด

การขจัดข้อบกพร่อง การฟื้นฟูพื้นผิวและการปิดผนึก

ทั้งหมดนี้เป็นงานที่แม้แต่ธุรกิจขนาดเล็กก็สามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น ในโรงงานขนาดเล็ก สามารถซ่อมแซมชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะผสมเบา (เช่น ชิ้นส่วนของโครงสร้างรถยนต์) โดยหลักแล้วคืออะลูมิเนียมและอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม อีกทั้งสามารถขจัดข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นทั้งในกระบวนการผลิตและระหว่างการปฏิบัติงานได้อย่างง่ายดาย และการขาดความร้อนแรงและพลังงานต่ำทำให้สามารถซ่อมแซมผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางได้

CGN นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการฟื้นฟูพื้นผิวที่สึกหรอ ตัวอย่างเช่น กระบวนการที่ใช้แรงงานมากเช่น "การสร้าง" โลหะในที่นั่งแบริ่งสามารถทำได้แม้โดยองค์กรขนาดเล็ก ไม่ต้องพูดถึงการคืนค่าการปิดผนึก (เมื่อไม่สามารถใช้น้ำยาซีล) ในท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หรือภาชนะสำหรับใช้งานแก๊ส ของเหลว

มีประสิทธิภาพมากในการซ่อมแซมผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต้องมีการบูรณะที่แม่นยำ พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตการกำจัดข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ แต่ในขณะเดียวกันก็รักษาลักษณะการปฏิบัติงานทั้งหมดตลอดจนการนำเสนอ นั่นคือเหตุผลที่วิธีนี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในอุตสาหกรรมการทหารอุตสาหกรรมรถไฟและการบิน เกษตรกรรม, ระบบส่งก๊าซ เป็นต้น

คุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีเทคโนโลยีนี้ในการสร้างแผ่นสัมผัส เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะเคลือบได้ง่ายบนพื้นผิวโลหะ เซรามิก และแก้วใดๆ CGN จึงถูกนำมาใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการชุบทองแดง การสร้างเครือข่ายรับกระแสไฟ การประยุกต์ใช้ตัวนำกระแสไฟ การผลิตเลเยอร์ย่อยสำหรับการบัดกรี เป็นต้น

การป้องกันการกัดกร่อนและการกำจัดข้อบกพร่องลึก

การพ่นสารเคลือบป้องกันแรงเสียดทานเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดความเสียหายในพื้นที่ (เศษลึก รอยขูดขีด รอยขีดข่วน) เพื่อหลีกเลี่ยงขั้นตอนของการเติมหรือเปลี่ยนผลิตภัณฑ์โดยสมบูรณ์ ซึ่งแน่นอนว่าไม่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจ

และในการป้องกันการกัดกร่อนและการป้องกันการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงของการสื่อสารต่างๆ วิธีนี้ไม่มีความเท่าเทียมกันเลย โดยวิธีการดัดแปลงอุปกรณ์ต่างๆ ไดเมท ®ให้การประมวลผลที่มีคุณภาพ พื้นผิวด้านในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. และยาวสูงสุด 12 ม.