Metode prskanja

Raspršivanje — tehnološki proces oblikovanja premaza raspršivanjem tekućih raspršenih čestica koje se talože pri udaru na udar o površinu. Brzina hlađenja čestica je 10.000-100.000.000 stupnjeva u sekundi, što rezultira vrlo brzom kristalizacijom raspršenog premaza i niskom temperaturom zagrijavanja površine.

Premazi se prskaju radi povećanja otpornosti na koroziju, habanja, otpornosti na toplinu i popravka istrošenih sklopova i dijelova.

Postoji nekoliko načina prskanja premaza:

1) Plameno prskanje žicom, prahom ili štapićem (sl. 1, 2). Raspršeni materijal se topi u plamenu plinskog plamenika izgaranjem zapaljivog plina (obično smjese acetilen-kisik u omjeru 1:1) te se strujom stlačenog zraka iznosi na površinu. Temperatura taljenja raspršenog materijala mora biti niža od temperature plamena zapaljive smjese (tablica 1).

Prednosti ove metode su niska cijena opreme i njezin rad.

Riža. 1. Prskanje plamenom žicom

Riža. 2.Shema opreme za prskanje poštanske žice: 1 — sušilica zraka, 2 — prijemnik komprimiranog zraka, 3 — cilindar gorivog plina, 4 — reduktori, 5 — filter, 6 — cilindar kisika, 7 — rotametri, 8 — plamenik za raspršivanje, 9 — dovod žice kanal

Tablica 1. Temperatura plamena zapaljivih smjesa

2) Detonacijsko raspršivanje (slika 3) provodi se nekoliko ciklusa u sekundi, za svaki ciklus debljina raspršenog sloja je oko 6 mikrona. Raspršene čestice imaju visoku temperaturu (preko 4000 stupnjeva) i brzinu (preko 800 m/s). U ovom slučaju, temperatura osnovnog metala je niska, što isključuje njegovu toplinsku deformaciju. Međutim, može doći do deformacije djelovanjem detonacijskog vala i to je ograničenje primjene ove metode. Trošak opreme za detonaciju je također visok; potrebna je posebna kamera.

Riža. 3. Raspršivanje s detonacijom: 1 — dovod acetilena, 2 — kisik, 3 — dušik, 4 — raspršeni prah, 5 — detonator, 6 — cijev za hlađenje vode, 7 — detalj.

3) Lučna metalizacija (slika 4). U žicu elektrometalizatora uvode se dvije žice od kojih jedna služi kao anoda, a druga kao katoda. Između njih nastaje električni luk i žica se topi. Prskanje se vrši komprimiranim zrakom. Proces se odvija istosmjernom strujom. Ova metoda ima sljedeće prednosti:

a) visoka produktivnost (do 40 kg / h raspršenog metala),

b) trajnije prevlake s visokom prionjivošću u usporedbi s plamenom metodom,

c) mogućnost korištenja žica od različitih metala omogućuje dobivanje "pseudo-legirane" prevlake,

d) niski operativni troškovi.

Nedostaci metalne elektrolučne metalizacije su:

a) mogućnost pregrijavanja i oksidacije raspršenih materijala pri maloj brzini punjenja,

b) izgaranje legirajućih elemenata raspršenih materijala.

Riža. 4. Elektrolučna metalizacija: 1 — dovod komprimiranog zraka, 2 — dovod žice, 3 — mlaznica, 4 — vodljive žice, 5 — detalj.

4) Plazma raspršivanje (slika 5). Kod plazmatrona, anoda je vodom hlađena mlaznica, a katoda je volframova šipka. Argon i dušik obično se koriste kao plinovi koji stvaraju plazmu, ponekad uz dodatak vodika. Temperatura na izlazu iz mlaznice može biti nekoliko desetaka tisuća stupnjeva; kao rezultat naglog širenja plina, mlaz plazme dobiva veliku kinetičku energiju.

Proces prskanja visokotemperaturnom plazmom omogućuje nanošenje vatrostalnih premaza. Promjena uzorka prskanja omogućuje korištenje širokog spektra materijala, od metala do organskih. Gustoća i adhezija takvih premaza također su visoki.Nedostaci ove metode su: relativno niska produktivnost i intenzivno ultraljubičasto zračenje.

Pročitajte više o ovoj metodi premazivanja ovdje: Plazma sprej premazi

Riža. 5. Plazma raspršivanje: 1 — inertni plin, 2 — rashladna voda, 3 — istosmjerna struja, 4 — raspršeni materijal, 5 — katoda, 6 — anoda, 7 — dio.

5) Elektroimpulsno raspršivanje (slika 6). Metoda se temelji na eksplozivnom topljenju žice kada kroz nju prolazi električno pražnjenje kondenzatora. U tom slučaju oko 60% žice se topi, a preostalih 40% prelazi u plinovito stanje. Talina se sastoji od vrlo malih čestica od nekoliko stotinki do nekoliko milimetara.Ako je razina pražnjenja prevelika, metal u žici potpuno se pretvara u plin. Kretanje čestica prema prskanoj površini nastaje zbog širenja plina tijekom eksplozije.

Prednosti metode su odsutnost oksidacije kao rezultat istiskivanja zraka, visoka gustoća i prianjanje premaza. Nedostaci uključuju ograničenje u izboru materijala (moraju biti elektrovodljivi), kao i nemogućnost dobivanja debelih premaza.

Riža. 6. Shema raspršivanja električnih impulsa: CH — napajanje za kondenzator, C — kondenzator, R — otpornik, SW — prekidač, EW — žica, B — detalj.

6) Lasersko raspršivanje (slika 7). Kod laserskog raspršivanja, prah se dovodi na lasersku zraku kroz mlaznicu za dovod. U laserskoj zraci prah se topi i nanosi na obradak. Zaštitni plin služi kao zaštita od oksidacije. Područje primjene laserskog prskanja je premazivanje alata za štancanje, savijanje i rezanje.

Praškasti materijali koriste se za plameno, plazma, lasersko i detonacijsko raspršivanje. Žica ili štap — za raspršivanje plinskim plamenom, električnim lukom i električnim pulsom. Što je frakcija praha finija, to je manja poroznost, to je bolje prianjanje i veća je kvaliteta premaza. Prskana površina za svaki način prskanja nalazi se na udaljenosti od najmanje 100 mm od mlaznice.

Riža. 7. Lasersko raspršivanje: 1 — laserska zraka, 2 — zaštitni plin, 3 — prah, 4 — detalj.

Prskani dijelovi

Primjenjuje se prskanje premaza:

• opće strojarstvo za ojačavanje dijelova (ležajevi, valjci, zupčanici, mjerači, uključujući one s navojem, centri strojeva, matrice i probijači itd.);

• u automobilskoj industriji za premazivanje radilica i bregastih vratila, kočionih zglobova, cilindara, glava klipa i prstenova, diskova kvačila, ispušnih ventila;

• u zrakoplovnoj industriji za pokrivanje mlaznica i drugih elemenata motora, lopatica turbina, za oblaganje trupa;

• u elektrotehničkoj industriji — za premaze kondenzatora, antenskih reflektora;

• u kemijskoj i petrokemijskoj industriji — za pokrivanje ventila i sjedišta ventila, mlaznica, klipova, osovina, impelera, cilindara pumpi, komora za izgaranje, za zaštitu od korozije metalnih konstrukcija koje rade u morskom okruženju;

• u medicini - za prskanje elektroda ozonatora, proteza;

• u svakodnevnom životu - ojačati kuhinjsku opremu (posuđe, štednjaci).