Plasmapihustamisel on leekpihustamise ja elektrikaare metalliseerimisega võrreldes mitmeid eeliseid:

• võimaldab kanda katteid laia koostisega materjalidest (metallid, sulamid, oksiidid, karbiidid, nitriidid, boriidid, plastid ja nende erinevad koostised) erinevatele alusmaterjalidele (metallid, keraamika, grafiit, plast jne);
• Plasmapõletid võimaldavad reguleerida plasma energiaomadusi laias vahemikus, mis hõlbustab tehnoloogia nõuetega määratud omadustega katete tootmist;
• inertgaaside ja hapnikuvabade segude kasutamine plasmapõletites aitab vähendada pihustatud materjali ja detaili pinna oksüdeerumist;
• Plasmapihustamise teel saadud katted on füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste poolest paremad kui gaasileegi ja kaarpihustusmeetodil saadud katted.

Plasmakaarega pihustamine vastavalt kasutatava täitematerjali tüübile jaguneb: pulberpihustamine ja traatpihustamine ( riis. 3.12).

Tehnoloogiline protsess

Pulberpihustid võivad olenevalt omadustest ja osakeste suurusest varustada täitematerjali ( riis. 3.13):

• otse plasmajoa plasmapõleti väljalaskeava juures;
• plasmapõleti düüsi suhtes nurga all, ioniseeritud gaasi voolu suunas;
• plasmapõleti otsiku sees anooditsooni või plasmakaare eelanooditsooni.

Pulbri suunamist plasmajoasse kasutatakse suure võimsusega plasmapõletites. Selline toiteskeem ei mõjuta plasmavoolu teket ja plasmapõletitele on iseloomulik ülehinnatud võimsus, nii et plasmajoa soojusest piisab pulbri soojendamiseks.

Pulbri tarnimine anoodieelsesse tsooni on soojusülekande seisukohalt kõige soodsam, kuid see on seotud düüsis olevate osakeste ülekuumenemise ja düüsi ummistumisega sulaosakestega, mis toob kaasa vajaduse esitada kõrgendatud nõuded düüsile. pulbri tarnimise ühtlus.

Pulbriosakeste kuumutamise efektiivsust saab suurendada samade režiimiparameetrite juures, jaotades pulbri ühtlasemalt plasmajoa kuuma tsooni ristlõikes. Seda soodustab plasmapõletite konstruktsioon, mis võimaldab pulbrit plasmajoa sisse viia mitte ühe, vaid näiteks kolme 120° nurga all asuva ava kaudu. Sel juhul on pulberkuumutamise efektiivsus vahemikus 2 kuni 30%.

Riis. 3.12
a - pulber; b - traat. 1 - plasmagaasi tarnimine; 2 - plasmapõleti katood; 3 - katoodi korpus; 4 - isolaator; 5 - anoodi korpus; 6 - pulbrisöötur (joonis a) või traadisöötur (joonis b); 7 - pulbrit transportiva gaasi tarnimine; 8 - plasmajoa; 9 - toiteallikas.

Riis. 3.13
1 - plasmajoa sisse; 2 - plasmajoa suhtes nurga all; 3 - otsikusse.

Rakendus

Kulumiskindlate katete pihustamiseks kasutatakse pulbreid, mille granulatsioon ei ületa 200 mikronit. Sel juhul peaks pulbriosakeste dispersioon olema kitsastes piirides ja suuruste erinevus ei ületa 50 μm. Osakeste suuruse olulise erinevuse korral on võimatu tagada nende ühtlast kuumutamist. Seda seletatakse asjaoluga, et vaatamata plasmajoa kõrgele temperatuurile ei jõua jäme pulber plasmajoas viibimise lühikese aja jooksul (10 -4 -10 -2 s) sulada, peen pulber aurustub osaliselt. ja selle põhimass madala kineetilise energia tõttu lükatakse plasmajoa poolt kõrvale, jõudmata selle kesktsooni. Osade taastamisel pulberkulumiskindlate nikli- ja rauapõhiste sulamitega pihustamise teel on kõige ratsionaalsem pulbergranuleerimine osakeste suurusega 40-100 mikronit.

Pihustamisel kasutatakse reeglina sfäärilisi pulbriosakesi, kuna neil on kõrgeim voolavus. Plasmapõleti optimaalseks töörežiimiks tuleks pidada seda, mille puhul sulas olekus detaili substraadile (alusele) jõuab suurim arv osakesi. Seetõttu on pulbriosakeste ülitõhusaks kuumutamiseks ja transportimiseks vajalik, et plasmapõleti konstruktsioon tagaks piisava võimsusega plasmajoa saavutamise. Praegu on välja töötatud kuni 160-200 kW võimsusega paigaldised, mis töötavad õhul, ammoniaagil, propaanil, vesinikul, dünaamilises vaakumis, vees. Spetsiaalsete düüside kasutamine võimaldas saada kahefaasilise voolujoa ülehelikiirusega väljavoolu, mis omakorda andis tiheda katte. Plasmajoa voolab plasmapõletist välja kiirusega 1000-2000 m/s ja annab pulbriosakestele kiiruse 50-200 m/s.

Suure võimsusega plasmapihusti (50-80 kW) düüsiaparaadi (katood-anood) ressursi suurendamist takistas vasest düüsi madal erosioonikindlus anoodipunkti tsoonis. Otsaku vastupidavuse suurendamiseks töötati välja volframist sisetükid, mis suruti vasest otsikusse nii, et soojus eemaldati tõhusalt vasest ümbrisega ja eemaldati jahutusvee abil. Praegu tööstuses toodetavad plasmapihustusseadmed on varustatud plasmapõletitega, mille võimsustarve on 25–30 kW voolutugevusel 350–400 A.

Teisest küljest töötati väikeste osade (pindade), näiteks kroonide katmiseks hambaravis, GTE labade riiulite katmiseks lennukitööstuses välja mikroplasmapõletid, mis töötavad vooluga 15-20 A võimsusel kuni 2 kW.

Osakeste kuumutamise efektiivsus ja nende lennukiirus sõltuvad kasutatava gaasi tüübist: kaheaatomilised gaasid (lämmastik, vesinik), samuti õhk ja nende segud argooniga suurendavad neid parameetreid.

Osade plasmapihustamise teel taastamise tehnoloogiline protsess hõlmab järgmisi toiminguid: pulbri ettevalmistamine, osade pinnad, pihustamine ja pihustatud katete töötlemine. Detaili pinna ettevalmistamine pihustamiseks on ülimalt oluline, kuna pulbriosakeste nakketugevus detaili pinnaga sõltub suuresti selle kvaliteedist. Taastatav pind tuleb enne töötlemist rasvatustada. Pihustatava pinnaga külgnevad alad on kaitstud spetsiaalse ekraaniga. Katteid tuleb pihustada kohe pärast haavelpuhastamist, kuna 2 tunni pärast väheneb selle aktiivsus töödeldud pinnal oleva oksiidkile suurenemise tõttu.

Katte nakketugevuse suurendamiseks alusele viiakse läbi plasmapihustusprotsess koos järgneva tagasivooluga. Ümbervoolamine lõpetab katmisprotsessi. Sulatamine toimub sama plasmapõleti abil, mis pihustamine, samal surukaare võimsusel, kusjuures plasmapõleti otsik läheneb detailile 50-70 mm kaugusel. Väsimuskindlus pärast tagasivoolu suureneb 20-25%. Nakketugevus pärast tagasivalgumist ulatub 400 MPa-ni. Sulanud ja mitteväärismetallide segunemise tsoon on 0,01-0,05 mm.

Riis. 3.14
a - baar; b - traat ("traat-anood").

miinused

Plasmasoojenduse oluline puudus tagasivoolu ajal on see, et kõrge temperatuuri ja märkimisväärse energiakontsentratsiooniga plasmajuga soojendab katte pinda väga kiiresti detaili pinna ebapiisava kuumutamise korral ja põhjustab seega sageli katte kokkuvarisemist. sulanud kate. Lisaks võib plasmajoa suure kiiruse ja pihustatud pinnale avaldatava olulise surve tõttu kahjustada saada ka kattekiht. Plasma pihustamine koos järgneva tagasivooluga on soovitatav väikeste osade puhul, mille läbimõõt ei ületa 50 mm.

Kui kasutate traati täitematerjalina, on plasmapõleti ühendamiseks võimalik kasutada kahte skeemi: voolu juhtiva otsikuga ( riis. 3.14, a) või voolu juhtiva juhtmega ( riis. 3.14b).

Voolu juhtiva juhtmega traadi pritsimise skeem - anoodi töötas välja V. V. Kudinov eelmise sajandi 50. aastate lõpus. Siis oli võimalik saavutada enneolematu tootlikkus - 15 kg / h volframi võimsusega 12 kW. Plasmapihustamisel kasutatakse vardaid koos traadiga. Nii, et soojust eemaldab tõhusalt vaskkest ja eemaldab jahutusvesi. Praegu tööstuses toodetavad plasmapihustusseadmed on varustatud plasmapõletitega, mille võimsus on 25-30 kW voolutugevusel 350-400 A. Seevastu väikeste detailide (pindade), näiteks kroonide katmiseks hambaravi, lennukitööstuses töötati välja GTE labade katteriiulid, töötati välja mikroplasmapõletid, mis töötavad vooluga 15-20 A võimsusega kuni 2 kW.

POLÜMEERKATETE KASUTAMINE.

MEETODITE KLASSIFIKATSIOON.

1. Polümeerne pulbervärvimine

2. Polümeerpulbervärvimise omadused

3. Polümeerkatete pealekandmine

4. Katmismeetodite klassifikatsioon

5. Esimene rühm polümeerkatteid

5.1 Vortex-pihustamine (vibratsioon, vibrovortex meetod polümeerkatete pealekandmiseks)

2 Pneumaatiline pihustamine

3 Leegivaba pihustamine

4 Tsentrifugaalne pulberpihustusmeetod

6. Teine rühm polümeerkatteid

6.1 Leegiga pihustamine

2 Plasmapihustamine

3 Soojuskiire meetod

4 Ekstrusioonimeetod

5 Vaakumkate

7. Kolmas rühm polümeerkatteid

7.1 Elektrostaatilise pulbervärvimise tehnoloogia – koroonalaadimise tehnoloogia

7.2 Tribo pihustamine – hõõrdlaadimine

3 Katmine ioniseeritud keevkihis

Järeldus

KASUTATUD TEABEALLIKATE LOETELU

POLÜMEERKATETE KASUTAMINE. MEETODITE KLASSIFIKATSIOON.

1. Polümeerne pulbervärvimine

Polümeervärvimine on pulbervärviga pinnatöötluse tulemus. Viimane on spetsiaalne tahke koostis, mis temperatuuri tõustes muutub pidevaks kileks, mille eesmärk on kaitsta metalltoodet korrosiooni eest ja anda sellele esteetiline välimus.

Polümeerpulbervärvimist kasutatakse tänapäeval laialdaselt remondi- ja ehitustöödel. Sobib ideaalselt fassaadielementidele (katused, aknaprofiilid, uksed, piirded), spordi-, aiatehnika ja kontorimööbli jaoks.

Polümeerpulbervärvimine töötati välja 1950. aastatel. USA-s. Sel ajal hakkas alles ilmet võtma autotööstus, mis oli üks väheseid, kellel oli au katsetada uusimat värvimistüüpi. Sellest ajast on möödas üle 60 aasta ja metalli pulberpolümeervärvimist saab iga inimene kasutada iga päev, ka oma köögis. Termoaktiivsete pulbervärvide tootmise osas on täna juhtpositsioonil ei keegi muu kui Euroopa. Venemaal on olukord mõnevõrra erinev, sest selliste toodete masstootmine algas alles 1975. aastal. Nüüd on polümeerpulbervärvimine muutumas ülipopulaarseks, läbides paljusid kihte, mida varem kasutasid traditsioonilised värvikatted.

Pulbervärvimismeetod on kuumtöödeldavate osade vedelvärvide pealekandmise populaarne alternatiiv. Kõige sagedamini on pulber-polümeeri koostise kiht tootel 0,3 mm.

Pulbervärvid on tahked dispergeeritud koostised, mis sisaldavad kilet moodustavaid vaiku, kõvendeid, täiteaineid, pigmente ja sihtotstarbelisi lisandeid. Pulbervärvid saadakse peamiselt komponentide segamisel sulatis, millele järgneb sulami jahvatamine maksimaalse osakese suuruseni.

Pulbervärvid võlgnevad oma populaarsuse lahustite puudumisele ja õhukese soolade, hapete ja niiskuse mitteläbilaskva kihi tagamise ainete sisaldusele. Samas vastab see kõrgetele kvaliteedistandarditele, on kulumiskindel ja ülitugev.

Suurenenud vastupidavus mehaanilistele kahjustustele tagab polümeer-pulbervärviga värvitud metalli välimuse säilimise kogu kasutusea jooksul.

Polümeer-pulbervärvimise meetodi peamine eelis on metalli korrosioonivastane kaitse. Ja saadud kate on suurendanud kuumakindlust, elektriisolatsiooniomadusi, vastupidavust, tugevust, keskkonnasõbralikkust, säilitab esialgse värvi ja vastab Euroopa standarditele.

2. Polümeerpulbervärvimise omadused

Katte paksus 60...80 mikronit;

Kõrge vastupidavus ultraviolettkiirgusele;

Minimaalne painderaadius - 1T;

Värvimisvõimalus mis tahes värviga.

Suurenenud vastupidavus mehaanilistele kahjustustele, mis tagab välimuse säilimise kogu värvitud metalli kasutusea jooksul;

Suurenenud löögitugevus, paindumine, hõõrdumine;

Kõrge nakkuvus värvitud pinnaga;

Kõrge korrosioonivastane vastupidavus niiskusele, leelise- ja happelahustele, orgaanilistele lahustitele;

Lai töövahemik -60 0С kuni +150 0С;

Ületamatu esteetiline jõudlus: polümeerkatte suurenenud paksus võimaldab maskeerida väiksemaid pinnadefekte.

Lisaks on polümeervärvil palju pinnaefekte, mis võimaldavad saavutada valmistoodete laitmatu välimuse ilma tüütu ja pika ettevalmistuseta.

Pulberpolümeerkate on vastupidav atmosfäärikorrosioonile ja seda saab kindlalt kasutada järgmistes tingimustes:

Tööstuslik atmosfäär keskmise agressiivsusega kuni 30 aastat;

Kergelt agressiivne õhkkond kuni 45 aastat;

Keskmise agressiivsusega mereäärne linnaatmosfäär kuni 15 aastat.

3. Polümeerkatete pealekandmine

Polümeerpulbervärvide pealekandmise tehnoloogia on keskkonnasõbralik, jäätmevaba tehnoloogia kvaliteetsete kaitse- ja kaitse-dekoratiivsete polümeerkatete saamiseks. Kate moodustatakse polümeeripulbritest, mis pihustatakse toote pinnale ning seejärel toimub kuumtöötlus (polümerisatsioon) protsess ahjus teatud temperatuuril.

Peaaegu kõigi tuntud meetoditega katmisprotsess hõlmab järgmiste peamiste etappide järjestikust rakendamist:

1. Kaetud pinna puhastamine saaste-, oksiidi- ja hüdroksiidikihtidest ning aktiveerimistöötluse läbiviimine;

Polümeermaterjali kandmine pinnale;

Polümeermaterjali kinnitamine pinnale;

Katte lõplik töötlemine vajalike hooldusomaduste saavutamiseks;

Katte kvaliteedikontroll, selle omaduste, geomeetriliste parameetrite nõutavatele vastavuse hindamine.

Tahke keha pinnale kantud polümeerkatteid kasutatakse toodete kasutusomaduste parandamiseks.

Katte kvaliteet sõltub protsessi kõigi etappide tehnoloogiliste režiimide rangest järgimisest.

Pinna ettevalmistamine.

Pinna puhastamiseks roostest, katlakivist, vanadest katetest kasutatakse peamiselt mehaanilisi ja keemilisi meetodeid. Mehaanilistest meetoditest on levinuim abrasiivpuhastus haavelpuhastus-, haavel- ja liivapritsimasinate kasutamisega.

Rasvaärastusainetena kasutatakse orgaanilisi lahusteid, pesuvesilahuseid (aluseline ja happeline). Orgaanilisi lahusteid (vaitbensiin, 646) kasutatakse nende kahjulikkuse ja süttivuse tõttu rasvaärastusel käsitsi pühkides puuvillaste lappidega, mis ei jäta toodete pinnale kiudu, peamiselt väikeste partiide värvimisel. Peamine tööstuslik rasvaärastusmeetod on seotud pesuaine vesikompositsioonide - kontsentraatide - kasutamisega. Põhimõtteliselt on need pulbrid. Rasvaärastus toimub temperatuuril 40-600C; ravi kestus kastes 5-15 minutit, pihustades 1-5 minutit. Enamik koostisi sobib nii mustade kui ka värviliste metallide (alumiinium, vask, tsink ja magneesiumi sulamid) rasvatustamiseks. Rasvaärastus nõuab mitte ainult töötlemist pesuainekompositsiooniga, vaid ka nende järgnevat pesemist ja kuivatamist.

Oksiidide keemiline eemaldamine põhineb nende lahustamisel või koorimisel hapete (mustmetallide puhul) või leeliste (alumiiniumi ja selle sulamite puhul). Selle toimingu eesmärk on parandada toodete kaitset, muuta need usaldusväärsemaks ja vastupidavamaks. Kõige tavalisem on mustmetallide fosfaatimine ja värviliste metallide, eelkõige alumiiniumi ja selle sulamite oksüdeerimine. Värvilised metallid (alumiinium, magneesium, nende sulamid, tsink) oksüdeeritakse, et parandada katete nakkumist ja kaitseomadusi. Konversioonikatete saamise viimane etapp, nagu ka kõik märja pinna ettevalmistamise toimingud, on toodete kuivatamine veest.

Pulbermaterjali ja suruõhu ettevalmistamine.

Pinnakate saamiseks ilma ettevalmistuseta sobivad tavaliselt tööstusliku tootmise pulbrilised polümeersed materjalid, mille kehtivusaeg ei ole lõppenud. Erandiks võivad olla juhtumid, kui materjali ladustamise või transportimise tingimusi rikuti.

Kõige tüüpilisemad värvidefektid, mis on seotud nende ebaõige ladustamisega, on klompimine, keemiline vananemine; niiskus, mis ületab lubatud normi. Pulbervärvide soovitatav säilitustemperatuur ei ole kõrgem kui 30°C. Kuivanud suurte või isegi väikeste täitematerjalidega värvid ei sobi kasutamiseks ja vajavad töötlemist – jahvatamist vajaliku osakese suuruseni ja sõelumist. Väikese osakeste agregatsiooni korral piirduvad need mõnikord sõelumisega. Soovitatav sõelaraku sõelumiseks peaks olema vahemikus 150-200 mikronit.

Keemiline vananemine on kõige vastuvõtlikum kõrge temperatuuriga termoreaktiivsete värvide suhtes reaktsioonivõime nende ladustamistingimustele mittevastavuse korral. Värvid, millel on keemilise vananemise märke, tuleks ära visata, nende korrigeerimine on peaaegu võimatu. Kõrge niiskusastmega värvid (mis on näha nende vähenenud voolavusest, kalduvusest agregeerumisele, halvast laetavusest) alluvad - kuivatamisele temperatuuril mitte üle 35 0C küpsetusplaadil 2-3 cm kihiga. 1-2 tunni jooksul perioodilise värvi segamisega.

Polümeerpulbervärvid on hügroskoopsed ja neelavad ümbritsevast õhust veeauru, mistõttu värvid transporditakse halvasti läbi pihustustorustiku, pihustatakse, laetakse (eriti tribostaatilisel pihustamisel). Suruõhu valmistamine seisneb selle puhastamises tilkuvast niiskusest ja õlist, millele järgneb kuivatamine nende aurudest. Pulbervärvide pihustamiseks kasutatav õhk peab vastama järgmistele nõuetele: õlisisaldus - mitte üle 0,01 mg/m3; niiskusesisaldus - mitte rohkem kui 1,3 g / m3; kastepunkt - mitte kõrgem kui 7°С; tolmusisaldus ei ületa 1 mg/m3. Valmistamine toimub suruõhu juhtimisel läbi õlipüüdurite ja suruõhukuivati ​​OSV-30, milles suruõhu vabanemine niiskusest saavutatakse, juhtides viimast läbi sorbendikihi, mis võtab vee ja õliauru. suruõhk. Sorbendi regenereerimine toimub sorbendi kaltsineerimisel temperatuuril 120-150 0C 2-3 tundi, millele järgneb viimase jahutamine. Sorbendi kasutusaeg on umbes 5 aastat.

4. Katmismeetodite klassifikatsioon

Kõik polümeerkatete pealekandmise meetodid võib jagada kolme rühma.

I - rühm - pealekandmismeetodid, mis viiakse läbi pulbri pihustamisel toodetele, mis on kuumutatud üle rakendatud polümeeri sulamistemperatuuri:

a) keerispihustamine (keevkihis pealekandmine), vibratsioon, vibrovortex;

b) pneumaatiline pihustamine;

c) plasmavaba pihustamine;

d) tsentrifugaalpihustamine.

II - rühm - pealekandmismeetodid, mis viiakse läbi sulatatud polümeeriosakeste pihustamisel kuumutatud toote pinnale:

a) gaasi-plasma pihustamine;

b) soojuskiirega pihustamine;

c) ekstrusioonpihustamine;

III - rühm - pealekandmismeetodid, mis viiakse läbi elektriliselt laetud pulbriosakeste pihustamisel vastupidiselt laetud pinna pinnale:

a) elektrostaatiline pihustamine - elektriväljas koronalaenguga laadimine;

b) tribostaatiline pihustamine;

c) katmine ioniseeritud keevkihis.

Vaatleme üksikasjalikumalt polümeerkatete pealekandmise meetodeid

5. Esimene rühm polümeerkatteid

1 Vortex-pihustamine (vibratsioon, vibrovortex meetod polümeerkatete pealekandmiseks)

See on kõige sagedamini kasutatav pulbervärvimismeetod.

Keerispihustamise protsess on järgmine: paagi aluse ja paagutamiskambri vahele jääb metallkeraamikast õhku või gaasi läbilaskev plaat või sünteetilisest materjalist filter (poori läbimõõt< 25 мкм). В агломерационную камеру загружается полимерный порошок. Размер частиц, образующихся в результате спекания порошков, составляет от 50 до 300 мкм. Для спекания в нижний отсек резервуара (основание резервуара) вдувается воздух, который, равномерно распределяясь при прохождении через пористую пластину, проникает в агломерационную камеру и создает «кипящий» слой порошка. Необходимое давление воздуха зависит от высоты «кипящего» слоя и плотности порошка и составляет от 2,6 до 2,0 бар. Необходимое количество воздуха равно от 80 до 100 м3 в час и на 1 м2 поверхности днища. Завихренный порошок ведет себя подобно жидкости (он «псевдоожижен»), поэтому предметы, на которые требуется нанести покрытие, могут быть легко в него погружены. Для расплавления порошка необходим предварительный нагрев металлических предметов, на которые предполагается нанести покрытие. Предварительный нагрев целесообразно осуществлять в сушильных печах с циркуляцией воздуха при температурах выше плавления соответствующего полимера (100-200 °С). До предварительного нагрева поверхность обезжиривается. Подготовленные и нагретые металлические изделия опускаются в кипящий слой порошка (рисунок 1). После нанесения покрытия охлаждение полиэфинов должно по возможности осуществляться медленно. Полимерное покрытие может быть доведено до зеркального блеска.

Joonis 1. Keevkihikatja skeem:

Õhuvarustustoru, 2 - vedrustus, 3 - korpus, 4 - parandatav osa, 5 - poorne vahesein, 6 - pulber

Eelised:

1. ühe pealekandmistsükli ja sellele järgneva kõvenemise käigus on võimalik saada kõrge korrosioonikindlusega paksukihiline kate;

2. olenevalt pealekandmise tehnoloogilisest tsüklist on võimalik reguleerida kile paksuse ühtlust;

Madal esialgne varustuse maksumus.

Puudused:

1. vanni laadimiseks on vaja suures koguses pulbrit;

2. töödeldav detail peab olema eelsoojendatud;

Seda pealekandmismeetodit kasutatakse ainult siis, kui on vaja paksu kattekihti;

Värvitavad tooted peaksid olema lihtsa kujuga.

Vibratsioonimeetodil polümeeripulbri rippuva kihi tekitamiseks tööpiirkonnas varustatakse paigaldised vibraatoritega – mehaaniliste, elektromagnetiliste või õhuga, mis sunnivad vibreerima paigalduskorpust või ainult korpusega diafragmaga ühendatud vanni põhja. Kambril ei ole poorset vaheseina. Seda meetodit pole laialdaselt kasutatud, kuna see ei anna ühtlast katet, kuna vibratsiooni ajal tõusevad suuremad pulbriosakesed riputatud kihi pinnale.

Pöörismeetodi kombinatsiooni vibratsioonimeetodiga nimetatakse vibrovortex-pihustusmeetodiks, mis tagab riputatud kihi ühtlase struktuuri ja tiheduse ning mida kasutatakse halva voolavusega või paakunud polümeeripulbrite pealekandmiseks.

Paigalduse alumisse ossa vanni alla on paigaldatud elektromagnetvibraator ja membraan sagedusega 10-100 vibratsiooni sekundis. Pulbriosakesi mõjutavad samaaegselt vibratsioon ja õhuvoolud, mis tagab ühtlase kattekihi. Meetod on ette nähtud kaitse- ja dekoratiivkatete pealekandmiseks.

5.2 Pneumaatiline pihustamine

See katmismeetod seisneb pulbrilise materjali pihustamises pneumaatilise pihustuspüstoliga eelkuumutatud toote pinnale. Meetod võimaldab väikese koguse pulbri abil katteid kanda erinevate üldmõõtmete ja konfiguratsiooniga toodetele. .

Meetodi peamisteks eelisteks on kõrge tootlikkus, disaini lihtsus ja mitmekülgsus Meetodi miinusteks on toodete eelkuumutamise vajadus, pritsitava materjali väga olulised (kuni 50%) kaod, ühtluse saamise võimatus kattekihid üle kile paksuse, eriti teravate servade ja mittevertikaalsete tasandite korral.

Kõik pulberpolümeeride pneumaatilise pihustamise paigaldised koosnevad sööturist ja pihustuspeadest, mis on varustatud katmisprotsessi reguleerimise ja juhtimise instrumentide ja seadmetega. Söötur on ette nähtud õhk-pulbri suspensiooni pihustuspeasse söötmiseks. Pihustuspea suunab pulbri kaetavale pinnale.

Joonisel fig. 106, a-d on kujutatud pihustuspüstoli vahetatavad düüsid pulbrimaterjalide pealekandmiseks. Püstol töötab pulbri väljaviske imemise põhimõttel. Toiteõhu voolukiirust reguleeritakse nõelaga, õhu-pulbri segu juhitakse püstolisse sööturist.

3 Leegivaba pihustamine

Läbi pihustuspea õhuga segatud pulbriline polümeer kantakse toote eelnevalt puhastatud kuumutatud pinnale. Võrreldes leekpihustusmeetodiga kasutab see lihtsat konstruktsiooni pihustuspead ja võimalust piserdada väikese koguse pulbriga erineva disaini ja suurusega tooteid. Leegivaba pihustust kasutatakse erineva läbimõõduga kuni 12m pikkuste torude välis- ja sisepindade katmiseks.

5.4 Tsentrifugaalpulbri pihustamise meetod

Torude, mahutite, silindriliste anumate sisepindadele katete pealekandmiseks on laialt levinud katete saamise tsentrifugaalmeetod, mis seisneb kuumutatud toodetele pulbri kandmises neid samaaegselt pöörates.

Pulber doseerimisseadmest siseneb ketastesse, mis pöörlevad horisontaaltasapinnal vastassuundades. Ketastel olev pulber pihustatakse tsentrifugaaljõudude toimel, moodustades tasase joa.

6. Teine rühm polümeerkatteid

1 Leegiga pihustamine

polümeerkattega pulbervärvimine

Polümeerkatte leek-sadestamise protsessi olemus seisneb selles, et suruõhujuga koos selles suspendeeritud pulbriosakestega juhitakse läbi atsetüleen-õhu leegi põleti. Leegis pulbriosakesed kuumutatakse, pehmendatakse ja, tabades eelnevalt ettevalmistatud ja kuumutatud pinda, kleepuvad selle külge, moodustades pideva katte. Remondipraktikas kasutatakse tasandamiseks polümeerkatete pealekandmist gaasileegi meetodil keevisõmblused ja ebatasasused kabiinide pindadel ja autode, traktorite, kombainide sulestiku osadel.

Pihustusmaterjal - PFN-12 plastik (MRTU6-05-1129-68); TPF-37 (STU12-10212-62). Enne kasutamist tuleb nende materjalide pulber sõeluda läbi sõela, mille võrk on nr 016 ... 025 (GOST 3584-53) ja vajadusel kuivatada temperatuuril mitte üle 60 ° C 5 ... 6 tundi ja seejärel sõelutakse.

Joonis 2. Leegi pihustamise skeem läbi pihustuspõleti.

Enne leekkatte pealekandmist tuleb mõlkide ja ebatasasustega kahjustatud pinnad sirgendada ning praod ja augud keevitada. Keevisõmbluste pinda tuleb puhastada veskiga kuni teravate nurkade ja servade eemaldamiseni. Keevisõmbluste ja ebatasasuste ümber olevad pinnad puhastatakse metallilise läikega. Ettevalmistatud pind peab olema katlakivi, rooste ja saastevaba. Katte pealekandmiseks kasutatakse paigaldust UPN-6-63. Esiteks soojendab põleti leek kahjustatud pinna temperatuurini 220...230 °C. Sel juhul on põleti liikumiskiirus 1,2 ... 1,6 m / min; atsetüleeni rõhk - mitte madalam kui 0,1004 MPa; suruõhu rõhk - 0,3 ... 0,6 MPa; kaugus huulikust soojendatava pinnani on 100...120 mm. Seejärel avage pulbri toiteventiil ilma põleti leeki välja lülitamata. Pulber kantakse kuumutatud pinnale kahe või kolme põleti käiguga. 5 ... 8 s pärast pihustamist rullitakse peale kantud plastkiht rulliga, mis on niisutatud külm vesi. Plasti valtsitud pinda kuumutatakse põleti leegiga 5–8 s, kuumutatud kattekihile kantakse kahe-kolme käiguga teine ​​kiht pulbrit ja rullitakse uuesti rulliga. Pihustatud pind puhastatakse lihvimismasinaga, et üleminek metallpinnalt pritsitavale kihile oleks ühtlane.

Leek- (termiline) pulbervärvimiseks ei ole vaja toodet ja pulbriosakesi elektrostaatilise välja tekitamiseks laadida. See tähendab, et värvida saab peaaegu iga pinda: mitte ainult metalle, vaid ka plastikut, klaasi, keraamikat, puitu ja paljusid muid materjale, mis deformeeruksid või põleksid polümerisatsioonikambris.

Leekvärvimine välistab vajaduse mahukate ahjude ja kuumutuskambrite järele ning viib pulbervärvimise selle tehnoloogia uutele piiridele, sest pihustusseadmed on kaasaskantavad ja mitmekülgsed. Samuti kasutatakse seda mitte ainult pinna soojendamiseks, pulberpihustamiseks, vaid ka uuesti soojendamiseks, et pind tasandada.

Selle tehnoloogia puuduste hulgas on see, et katted ei ole alati tasase pinnaga ja nende väärtus on pigem funktsionaalne kui dekoratiivne. Kuid selliste objektide puhul nagu sillad, laevakered või veetornid on kaitse korrosiooni ja rooste eest olulisem kui katte kerge ebatasasus.

6.2 Plasmapihustamine

Meetodi olemus seisneb pulbrilise materjali ülekandmises toote pinnale kõrge temperatuuriga plasmavooluga, mis tekib inertgaasi (argoon, heelium või heeliumi ja lämmastiku segu) osalise ioniseerimise tulemusena. ), kui see lastakse läbi elektrikaare temperatuuril 3000–80 000C.

Kui pulbriline materjal sisestatakse plasmavoolu, siis pulber sulab ja koos plasmagaasiga kantakse toote pinnale. Pulbermaterjalide pealekandmine toimub sel viisil käsitsi, kasutades plasmapihustit. Paigaldus sisaldab pihustit, trafo-alaldit, gaasivoogude reguleerimise seadet ja materjali mahutit. Tulenevalt asjaolust, et plasmapihustusega saab peale kanda ainult kitsa pulbriosakeste dispergeeritud jaotusvahemikuga pulbermaterjale, mis taluvad umbes 3500C kuumutamist (selliste polümeeride hulka kuuluvad fluoroplastid, polüamiidid), on see meetod vaatamata selle eelistele (kõrge tootlikkus, ohutus). jne), pole tööstuses laialdast rakendust leidnud.

6.3 Soojuskiire meetod

Tootlikum ja mitmekülgsem kui leegi meetod. Pulbriline termoplastne materjal juhitakse võimsa soojusvoo tsooni, kus materjal sulatatakse ja kantakse toote pinnale. Õhu-pulbri segu moodustatakse viro-vortex aparaadis ja suunatakse tootele. See meetod on tõhusam kui leegi meetod, vähendab pulbrikulu ja omab väiksemat energiakulu. Kattel on kõrgemad füüsikalised ja mehaanilised omadused ning parem nakkuvus toote pinnaga. Meetodi puudusteks on märkimisväärne pulbri ja õhusaaste kadu.

6.4 Ekstrusioonimeetod

Termoplastsetest polümeermaterjalidest katete pealekandmiseks elektrijuhtmetele, kaablitele, terastorudele, puitlaudadele ja muudele pooltoodetele kasutatakse ühe kruviga plastifitseerivatel ekstruuderitel põhinevaid ekstrusiooniliine ning kaablitööstuses kasutatakse laialdaselt ekstrusiooniseadmeid. Näiteks sidetehnoloogia jaoks kaetakse 0,4–1,4 mm läbimõõduga vasktraadid 0,15–0,25 mm paksuse polüetüleen- või polüvinüülkloriidkilega; Madalsageduslike seadmete jaoks kasutatakse PVC-katteid; 20-120 mm läbimõõduga kaablite puhul kasutatakse HDPE katteid paksusega 4-25 mm. .

<#"809022.files/image004.gif"> <#"809022.files/image005.gif">

Joonis 5. Pihustuspüstoliga katmine

Selle populaarsuse taga on järgmised tegurid: peaaegu kõigi pulbervärvide kõrge laadimise efektiivsus, kõrge tootlikkus suurte pindade pulbervärvimisel, suhteliselt madal tundlikkus ümbritseva õhu niiskuse suhtes, sobib erinevate eriefektidega pulbervärvide (metallik, shagreen, mauara jne) pealekandmiseks. .).).

Joonis 6. Koroonalahendusioonide liikumine elektriväljas ja nende ladestumine osakeste pinnale (“lööklaeng”).

Elektrostaatilise pihustamise eeliste kõrval on mitmeid miinuseid, mis tulenevad tugevast elektriväljast pihustuspüstoli ja detaili vahel, mis võib raskendada pulbervärvi kandmist nurkadesse ja sügavatesse süvenditesse. Lisaks võib pihustuspüstoli elektrostaatiliste parameetrite vale valik ja pihustuspüstoli ja detaili vaheline kaugus põhjustada tagasiionisatsiooni ja halvendada polümeerpulbervärvi kvaliteeti.

Pulbervärvimisseadmed – elektrostaatiline pihustuspüstol on tüüpiline Entente pulbervärvimise kompleks.

Joonis 7. Faraday puuriefekt

Faraday puuriefekt on elektrostaatiliste ja aerodünaamiliste jõudude tulemus.

Joonisel on näha, et pulbervärvi kandmisel aladele, kus Faraday puuriefekt toimib, on pihusti tekitatud elektriväli maksimaalne tugevus süvendi servades. Jõujooned lähevad alati lähima maapinna punktini ja kipuvad koonduma sälgu servadele ja kõrgendatud aladele, mitte tungima kaugemale sissepoole.

See tugev väli kiirendab osakeste settimist, moodustades nendes kohtades liiga paksu pulbervärvi.

Faraday puuriefekti täheldatakse juhtudel, kui pulbervärvi kantakse keerulise konfiguratsiooniga metalltoodetele, kus väline elektriväli ei tungi, mistõttu on osadele ühtlase katte kandmine keeruline ja mõnel juhul isegi võimatu.

Selja ionisatsioon

Joonis 8. Tagaionisatsioon

Tagasiionisatsiooni põhjustab pihusti laadimiselektroodide liigne vaba ioonvool. Kui vabad ioonid puutuvad vastu detaili pulbervärvitud pinda, lisavad nad oma laengu pulbrikihti kogunenud laengule. Kuid detaili pind kogub liiga palju laengut. Mõnel hetkel ületatakse laeng nii palju, et mikrosädemed hüppavad pulbri paksusesse, moodustades pinnale kraatreid, mis viib katte kvaliteedi halvenemiseni ja selle funktsionaalsete omaduste rikkumiseni. Samuti aitab tagasiionisatsioon kaasa apelsinikoore tekkele, vähendades pihustite efektiivsust ja piirates tekkivate katete paksust.

Faraday puuri ja tagasiionisatsiooni mõju vähendamiseks on välja töötatud spetsiaalne varustus, mis vähendab ioonide arvu ioniseeritud õhus, kui laetud pulbriosakesed tõmmatakse pinnale. Vabad negatiivsed ioonid suunatakse küljele pihusti enda maandamise teel, mis vähendab oluliselt ülalmainitud negatiivseid mõjusid. Suurendades pihustuspüstoli ja detaili pinna vahelist kaugust, saate vähendada pihustuspüstoli voolu ja aeglustada tagasiionisatsiooni protsessi.

7.2 Tribo pihustamine – hõõrdlaadimine

Staatiline elektrifitseerimine toimub laengute vahetamise teel, mis on tingitud elektronide tööfunktsiooni erinevusest osakeste materjali ja seinamaterjali vahel laadijas või osakeste vahelise laenguvahetuse käigus, mis on tingitud lisandite keemilise koostise, temperatuuri, faasi erinevustest. olek, pinna struktuur jne.

Joonis 9. Tribotehniline pihustamine

Erinevalt elektrostaatilisest pihustamisest ei ole sellel süsteemil pihustuspüstoli jaoks kõrgepingegeneraatorit. Pulber laetakse hõõrdumise käigus.

Peamine ülesanne on suurendada pulbriosakeste ja pihustuspüstoli laadimispindade kokkupõrgete arvu ja tugevust.

Triboelektriliste seeriate üks parimaid aktseptoreid on polütetrafluoroetüleen (teflon), mis tagab enamiku pulbervärvide hea laadimise, on suhteliselt kõrge kulumiskindlusega ja talub osakeste kleepumist löögi ajal.

Joonis 10. Faraday puuriefekt puudub

Tribo-laetud nebulisaatorid ei tekita tugevat elektrivälja ega ioonvoolu, seega puudub Faraday puuriefekt ega ka tagasiionisatsioon. Laetud osakesed võivad tungida sügavale peidetud avadesse ja ühtlaselt määrida keerulise konfiguratsiooniga tooteid.

Paksude pulbervärvide saamiseks on võimalik peale kanda ka mitu värvikihti.

Triboelektriliste pihustuspüstolite laadijad peavad pihustatud materjali tõhusaks laadimiseks vastama kolmele järgmisele nõudele:

tagada pulbriosakeste mitmekordne ja tõhus kokkupõrge triboelektrilise elemendiga;

eemaldage triboelektrilisest elemendist pinnalaeng;

tagada tribolaadimisprotsessi stabiilsus.

Tribo-laetud pihustid on struktuurilt töökindlamad kui koroona laetud pihustuspüstolid, kuna neil puuduvad kõrgepinget konverteerivad elemendid. Need pihustid, välja arvatud maandusjuhe, on täielikult mehaanilised, tundlikud ainult loomuliku kulumise suhtes.

7.3 Katmine ioniseeritud keevkihis

Katteseade on elektrilise keevkihiga kamber, millesse asetatakse toode - 1 (joonis 5). Kamber on jagatud poorse vaheseinaga - 2 kaheks osaks. Pulbermaterjal - 3 valatakse poorse vaheseina ülemisse ossa ja suruõhk juhitakse alumisse ossa.

Joonis 11. Katmine keevkihtkambris

Teatud kiirusel, mil õhk läbib poorset vaheseina, viiakse pulber hõljuvasse olekusse, milles osakesed näivad hõljuvat tõusvas õhuvoolus. Osakeste liikumise juhuslikkuse tõttu põrkuvad nad omavahel, mis toob kaasa osakeste staatilise elektriseerumise ja nende laadimise nii negatiivsete kui positiivsete laengutega.

Pulbrikihti asetatud kõrgepingeelektroodi ja maandatud toote vahel tekkiv elektriväli põhjustab keevkihis osakeste eraldumise vastavalt laengu tunnustele. Kui kõrgepingeelektroodidele rakendatakse negatiivset pinget, kogunevad kõrgepingeelektroodi ümber positiivselt laetud osakesed ja keevpulberkihi ülemisse ossa negatiivselt laetud osakesed. Piisavalt suure negatiivse laenguga osakesed kantakse keevkihist elektrivälja toimel ja suunatakse tootele. Tänu osakeste suurele kontsentratsioonile keevkihis on kõrgepingeelektroodide pinnal olev koroonalahendus täielikult blokeeritud. Kui positiivselt laetud osakesed kogunevad kõrgepingeelektroodide ümber, toimub tühjenemine ja koroonalahenduse lokaalne lahtilukustumine, mille käigus osakesed laetakse uuesti. Seega on osakeste laadimine elektrilises keevkihis keeruline, ühendades osakeste staatilise elektrifitseerimise ja laadimise gaaslahenduses.

Pulbriosakeste pihustatavale tootele transportimine toimub õhuvoolus. Sellisel juhul on osakesele mõjuvate aerodünaamiliste ja elektriliste jõudude suhe erinevate katmiseks kasutatavate seadmete puhul väga erinev. Kui sisemise laadimisega pihustite puhul transporditakse osakesi eranditult õhuvooluga, siis elektrilise keevkihiga kambrites loob osakeste liikumise suuna toote poole peamiselt elektriväli. Välise laadimisega pihustite puhul määravad osakeste liikumise tootele võrdselt nii aerodünaamilised kui ka elektrilised jõud.

Pulbermaterjalidest katete pealekandmise meetodil elektrostaatilises väljas on kõigi ülaltoodud meetodite ees olulisi eeliseid:

Eelsoojendus puudub;

Pulbermaterjali kadu väheneb;

Võimalus saada keeruka konfiguratsiooniga toodetele ühtlase paksusega katteid;

Pihustamisprotsessi automatiseerimise võimalus;

Mitmekülgsus ja kõrge jõudlus;

Ökoloogiline puhtus;

Minimeerige tulekahju ja plahvatusoht.

Need tegurid määrasid polümeerkatete pealekandmise tehnoloogia laialdase kasutamise elektrostaatilises väljas.

Järeldus

Polümeerkatete pealekandmine on üsna keeruline tehnoloogiline protsess, mille abil saab kaitsta erinevat tüüpi materjale kahjulike mõjude eest. keskkond ja anda erinevatele toodetele atraktiivne välimus. .

Polümeerkatete pealekandmine toimub reeglina spetsiaalsete seadmete abil ruumides, kus säilitatakse teatud sisekeskkonna näitajad. Praegu on palju tehnoloogilisi meetodeid polümeerkatete pealekandmiseks erinevat tüüpi materjalidele.

Kõige populaarsemad tehnoloogiad, mida kasutatakse erinevat tüüpi polümeerkatete pealekandmisel, on leek- ja keerismeetodid, vibratsiooni- ja vibrovortex-meetodid, katmine elektrostaatilises väljas, samuti erinevat tüüpi suspensioonide, emulsioonide ja kummikompositsioonide kasutamine pinnatöötluseks.

Polümeerkatteid kantakse reeglina materjalide või valmistoodete valmistamisel, kuid teatud juhtudel saab seda tüüpi katte kanda näiteks autole, mida omanik on mitu aastat kasutanud.

Igal polümeerkatete pealekandmise tehnoloogial on oma omadused, mida saab seostada nii polümeermaterjali adhesiooniprotsessi kui ka polümeeri pealekandmismeetodiga. Igal juhul tuleb enne toote polümeeriga katmist selle pind hoolikalt ette valmistada, eemaldades mustuse, vana värvi või muu kareduse. .

Lisaks on polümeeri mis tahes materjali pinnale kandmisel vaja rangelt järgida selle protsessi tehnoloogiat, mõnel juhul võib katte pealekandmise temperatuur ulatuda mitmesaja kraadini. Samuti tuleb märkida, et ruum, kus selliseid töid tehakse, peab olema täiesti puhas, kuna tolm ja muud osakesed võivad aja jooksul põhjustada polümeerkatte pragunemist.

Polümeerkattega seadmetega töötades tuleb olla ettevaatlik, kuna on tõsiste vigastuste võimalus.

KASUTATUD TEABEALLIKATE LOETELU

Panimatchenko A.D. Plastics Recycling, toim. Elukutse, Peterburi 2005. a.

Karyakina M.I., Poptsov V.E. Polümeerkatete tehnoloogia: Õpik tehnikakoolidele. - M.: Keemia, 1983 - 336s., ill.

Jakovlev A.D., Zdor V.F., Kaplan V.I. Pulberpolümeermaterjalid ja nende baasil valmistatud katted. L., Keemia, 1979. 254 lk.

4. Meissela L. ja Glanga R. Õhukeste kilede tehnoloogia: käsiraamat / Toim. Per. inglise keelest; Ed. Elinson M.I., Smolko. G. G. - M .: Nõukogude raadio, 1977. -T. 1. - 406 p.; T. 2. - 353 lk.

Lipin Yu.V., Rogachev A.V., Sidorsky S.S., Kharitonov V.V. Polümeermaterjalide vaakummetalliseerimise tehnoloogia - Gomel, 1994. -206 lk.

Roikh IL, Kaltunova LN Kaitsevad vaakumkatted terasel. M.: Mashinostroenie, 1971. - 280 lk.

7. Brook M.A., Pavlov S.A. Polümerisatsioon tahkete ainete pinnal. - M.: Keemia, 1990. - 130 lk.

Yasuda H. Plasma polümerisatsioon. - M.: Mir, 1988. - 376 lk.

Krasovski A.M., Tolstopjatov E.M. Õhukeste kilede saamine polümeeride vaakumis pihustamisega / Toim. Bely V.A. - Minsk: Teadus ja tehnoloogia, 1989. - 181 lk.

Protsessi olemus. Plasmapihustamisel kasutatakse pihustuspõletisse (plasmapõleti) söödetud pulbri sulatamiseks kokkusurutud elektrikaare (plasmakaar) soojust. Sulapulbri osakesed kantakse düüsist välja kuuma gaasivooluga ja pihustatakse detaili pinnale, millele suunatakse põleti leek.
Plasmapihustamise eelised leekpihustamise ees on järgmised: pihustada on võimalik materjale, mille sulamistemperatuur ületab atsetüleen-hapniku leegi temperatuuri; keraamiliste materjalide sadestamise tootlikkus suureneb 6-10 korda; ei nõua hapniku ja atsetüleeni kasutamist. Võrreldes elektrikaarpihustusmeetodiga on plasmameetodi eeliseks pulbermaterjalide, sh keraamika pihustamise võimalus, elektrikaare meetodil aga on vaja kasutada pihustatavast metallist valmistatud traati.
Koostise, struktuuri ja omaduste (tugevus, oksüdatsiooniaste, soojus- ja elektrijuhtivus jne) poolest ei ole plasmakatetel eeliseid gaasileegi ja elektrikaare meetodite abil sadestatavate suhtes.
Kasutusvaldkonnad. Plasmakatteid kasutatakse reeglina jugatehnoloogias vajalike kuumakindlate katete pealekandmiseks. Sel viisil on võimalik tilgutada ka diiselkolbe, suitsuärastite töölabasid, kõrgahjude drosselklappe ja torusid ning muid kõrgendatud kuumakindlust nõudvaid tooteid. Osade sisepindadele katete paigaldamisel peab ava läbimõõt olema vähemalt 100 mm. Kattekihi paksuse suurenemisega nende tugevus väheneb. Näiteks alumiiniumoksiidiga katmisel langeb kihi tugevus järsult, kui kihi paksus on üle 0,8 mm. Tavaliselt kasutatakse katteid kihi paksusega 0,2-0,3 mm.
Keraamiliste pinnakatete nakketugevuse suurendamiseks mitteväärismetalliga pihustatakse need alamkihile. Alumiiniumoksiidi pihustamisel on aluskihi jaoks parim nikroom või korrosioonikindel teras. Alamkihi paksus on 0,05 mm. Alamkihi jaoks on kuumakindluse poolest vähem sobivad molübdeen ja volfram, mis moodustavad ebapiisava tugevusega oksiide.
Plasmakatteid kasutatakse ka elektriisolaatoritena, näiteks MHD-generaatorite, soojusvahetite, tensomõõturite, elektriliste saelehtede, kõrgsagedusjootmise induktiivpoolide ja muude osade valmistamisel elektrotehnikas, raadioelektroonikas ja instrumentides. tegemine. Katte, sealhulgas keraamiliste, poorsus ei takista nende kasutamist elektriisolatsioonimaterjalina, kui need on niiskuse eest kaitstud.
Osade korrosiooni ja kulumise eest kaitsvad plasmakatted on vähem tõhusad, kuna neil on kõrge poorsus. Poorsuse vähendamiseks vajavad need täiendavat immutamist (orgaanilised polümeersed materjalid - vaigud ja lakid) või sulatamist. Impregneerimismaterjalide omadused määravad detaili töötemperatuuri. Impregneerimine on eriti tõhus, kui detail on nii korrosiooni kui ka abrasiivse või erosiooni kulumise all. Tavaliselt kasutatakse immutamiseks fenoolformaldehüüdvaiku. Kõrge töötemperatuuri korral kasutatakse pihustatud volframi katete immutamist vase ja hõbedaga.

Rakendatud materjalid. Plasmapihustamiseks kasutatakse pulbreid osakeste suurusega 20-150 mikronit. Alumiiniumoksiidi ja tsirkooniumdioksiidi puhul peaks osakeste suurus olema 40-70 mikronit, volframi puhul 20-100 mikronit. Suure tihedusega katete puhul peaks osakeste suurus olema väiksem ja ei tohi ületada 10-40 mikronit; pulbrite optimaalse osakeste suuruse jaotuse saamiseks tuleks need enne kasutamist sõeluda.
Kuumuskindlate katete saamiseks kasutatakse järgmisi pulbreid: alumiiniumoksiid (alumiiniumoksiid) klassid GA85 või GA8; tsirkooniumoksiid (90% ZrO2); 40–100 mikroni suuruste osakestega volfram pulbrina B või B-1. Plasmat moodustava gaasina kasutatakse lämmastikku kontsentratsiooniga 99,5% või vesinikku puhtusega 99,7% (klass A) või argooni.
Varustus. Plasmapihustamiseks kasutatakse tööstuses toodetud spetsiaalseid seadmeid, näiteks UMP-4-64 tüüpi seadmeid (joonis 77). See paigaldus on ette nähtud tulekindlate materjalide pihustamiseks: volfram, tsirkooniumdioksiid, alumiiniumoksiid. Kaitsva atmosfääriga kambri juuresolekul on võimalik pihustada ka karbiide, boriide, nitriide, silitsiide ja muid tulekindlate materjalide ühendeid. Paigaldus koosneb plasmapõletist, pulbrisööturist ja juhtpaneelist.
Paigalduse vooluga toiteks kasutatakse keevitusmuundureid PSO-500 (2 tk) või pooljuhtalaldeid IPN-160/600.lämmastikul 85-90V, lämmastiku ja vesiniku seguga 100-120V, töövool lämmastikus 320 -340 A, lämmastiku ja vesiniku segul 270-300 A Plasmapihustamiseks mõeldud põleti seade on näidatud joonisel fig. 78.

Riis. 77. Paigaldamine UCHP-4-64 plasmapihustamiseks:
1 - põleti (plasmatron); 2 - pulbrisöötur; 3 - juhtpaneel

Riis. 78. Põleti plasmapihustamiseks:
1 - otsik pihustatud pinna jahutamiseks suruõhuga; 2 - otsik-anood; 3 - textoliithülss; 4 - gaasi sisselaskeava nippel; 5 - katoodi vasest korpus; 6 - volframkatood läbimõõduga 3 mm; 7 - vesijahutusega kaablid; 8 - käepide; 9 - süüteküünal; 10 - asbesttsemendi rõngas

Plasma pihustamise tehnoloogia. Enne pihustamist töödeldakse detaili pind liivapritsiga, soovitavalt vahetult enne katmisprotsessi.Liivapritsiga eemaldatakse lisaks kareda pinna tekitamisele adsorbeerunud õhust ja niiskusest kile, mis takistab pihustatud osakeste ja detaili kokkupuudet Kvartsliiva asemel , mis on kahjulik, kuna põhjustab silikoosi, kasutatakse korundipulbrit, ränikarbiidi ja valge malmi laaste Korrosioonikindlate materjalide puhul ei tohi kasutada valget malmlaaste, kuna selle toote pinnale jäänud osakesed võivad põhjustada lokaalset korrosiooni. .
Enne põhikatte pihustamist pihustatakse eelpool märgitud vastavatest materjalidest alamkiht, mille peale võib panna mis tahes viisil - gaas-leek, elektrikaar.
Plasmapihustamise ajal ei tohi pinda üle kuumeneda temperatuurini 300 °C, kuna see põhjustab sisemisi pingeid, mis võivad viia katte hävimiseni. Põleti huulik.
Jahutusotsiku kasutamine võimaldab vähendada põleti ja pinna kaugust 120 mm-lt 70 mm-le. See suurendab seadmete tootlikkust, suurendab pulbri kasutusmäära, suurendab tugevust ja vähendab katte poorsust.Liigne jahutamine on lubamatu, kuna see halvendab katte omadusi. Jahutamine ei ole vajalik, kui kattekihi paksus on alla 0,1 mm või põleti liikumiskiirus pinna suhtes on piisavalt suur ning pealekantav kiht jõuab enne põleti järgmist käiku jahtuda. See on tagatud massiivsete osadega, milles toimub intensiivne soojuse eemaldamine.
Pihustusnurk, st. nurk põleti otsiku telje ja pinna vahel peab olema 90-60°. Alla 60° nurga all väheneb osakeste löögienergia pinnale, mis halvendab katte tugevust.
Ühtlase paksusega ja ühtlase kvaliteediga katte saamiseks kasutatakse erinevaid protsessi mehhaniseerimise vahendeid. Lihtsaim ja ligipääsetavam neist on treipink, mille padrunisse on paigaldatud pihustatud osa ja nihikusse - põleti.
Plasmagaasina soovitatakse lämmastikku. Lämmastikule 5-10% vesiniku lisamine suurendab protsessi tootlikkust, kuid eeldab vooluallikat, mille tööpinge on 110-120 V, mitte 85-95 V ainult lämmastikuga. Argooni saab kasutada ainult segus vesiniku või lämmastikuga, kuna ühe argooni tööpinge ei ületa 35 V, mis vähendab drastiliselt põleti soojusvõimsust ja selle tootlikkust.

Plasma pihustamine

Plasmavoolu abil katete pealekandmise meetod on oma võimaluste poolest parem kui metallide sadestamise meetodid, milles kasutatakse oksüatsetüleeni leeki ja kaarkeevitus. Selle meetodi eeliseks teiste ees seisneb võimalus mitmekihiliste kattekihtide sulatamiseks ja sadestamiseks tulekindlatest metallidest valmistatud materjalidele, olenemata nende sulamistemperatuurist, mis võimaldab taastada osi, mille remondimõõtmed ei ületa kõiki.

Sarnaselt teistele katete kõrgtemperatuurse pihustamise meetoditele ei põhjusta plasmapihustamine detaili väändumist ja struktuuri muutusi. Plasmakatete kulumiskindlus on 1,5...3 korda suurem ja hõõrdetegur 1,5...2 korda väiksem kui karastatud terasel 45.

Plasmajoa kasutatakse terasest, alumiiniumist ja selle sulamitest ning muudest materjalidest valmistatud toodete pindamiseks ja katmiseks täitetraadi või metallipulbrite sulatamise teel. Plasmat kasutatakse erinevate materjalide lõikamiseks ja pinnatöötluseks, kuumutamiseks jootmiseks ja kuumtöötlemiseks. Neutraalsete gaaside kasutamine plasma moodustamiseks ja kaitsmiseks - argoon, lämmastik ja nende segud - tagab legeerivate elementide minimaalse läbipõlemise ja osakeste oksüdatsiooni. Plasmapihustamine parandab metallkatete omadusi, kuid selle laialdast kasutamist piirab katte madal nakketugevus taastatud detaili pinnaga ja plasmapõleti töökindlus, suur müra ja kaare heledus. Plasmakaar on suure intensiivsusega soojusallikas, mis koosneb aatomite, ioonide, elektronide ja valguskvantide molekulidest tugevalt ioniseeritud olekus, mille temperatuur võib ulatuda 20 000 °C või rohkemgi.

Plasmajoal on eredalt helendav südamik, mille pikkus võib varieeruda 2...3 kuni 40...50 mm olenevalt düüsi ja kanali suurusest, gaasi koostisest ja voolukiirusest, voolu väärtusest ja kaare pikkusest.

Paigalduse toiteahel koosneb kahest allikast: üks neist on mõeldud plasmakaare toiteks ja teine ​​- põhikaare säilitamiseks. Plasmat moodustav gaas tarnitakse balloonist juhtpaneelil asuva gaasiseadme kaudu. Täitepulbri söötmiseks kasutatakse kandegaasi. Gaasiseadmed koosnevad balloonidest, reduktoritest, vooluhulgamõõturitest, segistist, kaitsmetest ja elektromagnetklappidest.

Pinnakatteks on soovitav kasutada plasmapõletiid, milles põlevad korraga kaks kaare: üks moodustab plasma ja teine ​​sulatab mitteväärismetalli ja sulatab täiteainet. Pihustamisel on soovitatav kasutada põleteid, milles täiteainet ja mitteväärismetalle soojendab osa plasmavoolust, mis on läbinud düüsi ava.

Hõõrdevastaste katete pihustamiseks kasutatakse Niresisti ja pronksipulbrit. Isevoolavate sulamite PG-SRZ, SNGN-50, roostevaba terase pulbreid kasutatakse segudes kulumiskindlate katete pihustamiseks, samuti võllide ja laagripesade taastamiseks.

Intermetallilisi pulbreid (metalli keemiline ühend metalliga) PN55T, PN85Yu15 kasutatakse alamkihina (0,05...0,1 mm) katete nakketugevuse suurendamiseks ja pulbrisegu komponendina katte sidumistugevuse suurendamiseks. Plasmakatete nakketugevus on piisavalt kõrge kihi paksusega kuni 0,6 ... 0,8 mm.

Mootori ZIL-130 väntvõlli pea- ja ühendusvarda kangide pihustamiseks võite kasutada pulbrite segu - 15 ... 25% (massi järgi) PN85Yu15 + 35 ... 40% PG-SRZ + 35 . .. 50% P2X13. Majanduslikel põhjustel on soovitav pihustada segudega, mille põhikomponendid on odavad pulbrid (ni-resist, roostevaba teras, pronks). Nende koostisesse lisatakse 10…15% pulbrit PN85Yu15.

NPO Tulachermeti toodetud pulbrid PR-N70Yu30 ja PR-N85Yu15 võivad olla alamkihi ja põhikattekihina koos kõrge süsinikusisaldusega pulbritega.

Katte kvaliteet plasmapihustamise ajal sõltub suuresti põleti võimsusest, gaasivoolust, elektrirežiimist, pulbri etteandest, pihustustingimustest (põleti kaugus tootest, pihustusnurk määratakse katseliselt igal konkreetsel juhul.

Riis. 1. Plasmakatte paigaldamise skeem:
1 - peamine vooluallikas; 2 - vooluallikas ergastamiseks; 3 - plasmapõleti; 4 - keevituspulbrit transportiv gaasiballoon; 5 - gaasi reduktor; 6 - jaotur; 7 - plasmagaasiga silinder; 8 - rotameeter; 9 - segisti.

Riis. 2. Plasmapõletite skeemid pinna katmiseks (a) ja pihustamiseks (b):
1 - volframelektrood (katood); 2 - isoleeriv tihend; 3 - otsik (anood); 4 - plasma; 5 - ladestunud kiht; 6 - mitteväärismetall; 7 - kanal keevituspulbri tarnimiseks; 8 - kanalid jahutusvee jaoks; 9 - pihustatud kiht.

"Võlli" tüüpi osade (käigukasti võllid, õõnes- ja täisvõllid ja teljed, kardaanristid ja diferentsiaalid) taastamiseks, mille kulumine ei ületa 3 mm, kasutatakse OKS-11231-GOSNITI paigaldust plasma pinnakattega kõvakattega. legeeritud materjalid.

Keevitatud detailide läbimõõt ja pikkus on vastavalt 20…100 ja 100…800 mm. Kasutatavad pulbrid: sor-mite, laetud alumiiniumipulbriga ASDT; US-25 alumiiniumiga; T-590 alumiiniumiga; PG-L101 alumiiniumiga; gaas - argoon, suruõhk. Pealekantava metalli kõvadus on kuni 66 HRC3. Masina üldmõõtmed 2225X1236X1815 mm.

GOSNITI andmetel on paigalduse aastane majanduslik mõju üle 9 tuhande rubla.

OKS-11192-GOSNITI paigaldusel taastatakse kõigi markide diiselmootorite klapiketaste faasid edukalt PG-SR2 pulbermaterjaliga. Selle tootlikkus on 80…100 klappi vahetuses.

Kõrget töökindlust näitas väikese suurusega plasmapõleti VSKHIZO-Z, mida koos ümberehitatud UMP-5-68 paigaldusega soovitatakse YaMZ-238NB, SMD-14 ja A-41 väntvõllide taastamiseks. mootorid, mis kasutavad järgmisi koostisi: traat Sv-08G2S-80 …85% + PG-SR4-15…20% pulber (SMD-14 ja A-41) ja 15GSTYUTSA-75…80% traat + PG-SR4-20…25 % pulbrit. Võlli tihvtide kõvadus esimesel juhul on 46,5 ... 51,5 HRC3, teisel - 56,5 ... 61 HRC3. Klambrite ja vooderdiste kulumiskindlus on väntvõlli tasemel.

Lahendamist vajab metallkatte vajaliku nakketugevuse tagamise probleem tootega, uute odavate materjalide otsimine ja tõhusate meetodite otsimine detailide kulunud pindade ettevalmistamiseks enne plasmapihustamist.

Esimest saab lahendada lisaoperatsiooni sisseviimisega - pihustatud katte sulatamine, mis viiakse läbi plasma- või oksüatsetüleenpõleti abil kohe pärast katmist, samuti kuumutades kõrgsagedusvooludega. Pärast katte sulamist paranevad selle füüsikalised ja mehaanilised omadused ning nakketugevus suureneb 10 korda või rohkem.

Sel viisil osade taastamise tehnoloogiline protsess hõlmab toote pinna puhastamist mustusest ja oksiididest (vajadusel eellihvimine õige tulemuse saamiseks geomeetriline kuju osad), selle rasvaärastus ja abrasiivpuhastus (tekitab töökõvenemist, hävitab oksiidkilet, suurendab karedust), detaili pihustamine kattesulatusega ja seejärel toote töötlemine.

Suruõhu rõhk abrasiivse lõhkamise ajal - 0,4 ... 0,6 MPa, puhumiskaugus 50 ... 90 mm, abrasiivse joa lööginurk 75 ... 90 °. Ravi kestus sõltub abrasiivist (valge elektrokorundi pulber 23A, 24A või must ränikarbiidi pulber 53C, 54C terasuurusega 80 ... 125 mikronit GOST 1347-80, terasest või malmist haavel DSK ja DCHK nr 08K ; nr 1,5K GOST 11964-69), detaili materjal ja selle kõvadus ning töödeldud pinna pindala. Aeg ettevalmistamise ja pihustamise vahel peaks olema võimalikult lühike ja mitte üle 1,5 tunni.

Plasma sulamise ajal vähendatakse kaugust düüsi väljapääsust detaili pinnani 50 ... 60 mm ulatuses.

Silindriliste osade puhul toimub sulatamine nende pöörlemise ajal sagedusega 10 ... 20 min-1.

Plasmapihustamiseks mõeldud rotaatorina saab kasutada paigaldusi 011-1-01, 011-109 või kruvilõiketreipinki.

Lõpliku kihi paksuse valikul tuleb arvestada kahanemist kihistamise ajal (10...20%) ja töötlusvaru (0,2...0,3 mm külje kohta).

Metallipulbritega pihustatud plasmakatteid töödeldakse kruvilõiketreipingil või lihvimismasinatel tavaliste lõiketööriistade abil. Eriti tõhus on lihvimine sünteetiliste teemantratastega.

Läbiviidud uuringud on näidanud, et plasmapihustusega katte tagasivooluga on võimalik taastada mis tahes kujuga autotraktori kriitilisi osi (tahvlid ja tõukurid, kalded ja klapivarred, väntvõllid, veepumba rullikud), mida tuleks arvesse võtta spetsialistid nende osade taastamise tehnoloogiliste protsesside väljatöötamisel.

Plasmapihustamist on soovitav kasutada põllumajandusmasinate kuluvate tööosade taastamisel (sel juhul on soovitav kasutada karbiidpulbreid). Seda saab kasutada kuumakindlate korrosioonivastaste kattekihtide pealekandmiseks kõrgetel temperatuuridel töötavatele osadele.

Samas pole pihustatud katete probleem veel täielikult lahendatud. Näiteks katete paksuse pihustamise protsessis kontroll, pihustatud katete mehaaniline töötlemine. Vaja on veelgi täiustada olemasolevat kõrgtemperatuurse pihustamise tehnoloogiat ja selle rakendamiseks vajalikke seadmeid, selle tehnoloogia võimaluste ja eeliste põhjalikke ja mitmekülgseid uuringuid ning teaduslikult põhjendatud soovituste väljatöötamist räbustiga materjalide kasutamiseks. konkreetsetel osadel.

TO Kategooria: - Täiustatud remondimeetodid