Plazmové striekanie má v porovnaní s plameňovým striekaním a pokovovaním elektrickým oblúkom množstvo výhod:

• umožňuje nanášať povlaky z materiálov širokého zloženia (kovy, zliatiny, oxidy, karbidy, nitridy, boridy, plasty a ich rôzne zloženie) na rôzne základné materiály (kovy, keramika, grafit, plasty atď.);
• Plazmové horáky umožňujú regulovať energetické charakteristiky plazmy v širokom rozsahu, čo uľahčuje výrobu povlakov s vlastnosťami určenými požiadavkami technológie;
• použitie inertných plynov a bezkyslíkatých zmesí v plazmových horákoch pomáha znižovať oxidáciu striekaného materiálu a povrchu dielu;
• Povlaky získané plazmovým striekaním sú z hľadiska fyzikálnych a mechanických vlastností lepšie ako povlaky získané metódou plynového plameňa a oblúkového striekania.

Striekanie plazmovým oblúkom podľa druhu použitého prídavného materiálu sa delí na: práškové striekanie a drôtové striekanie ( ryža. 3.12).

Technologický proces

Práškové atomizéry môžu v závislosti od vlastností a veľkosti častíc dodávať výplňový materiál ( ryža. 3.13):

• priamo do plazmového prúdu na výstupe z plazmového horáka;
• v uhle k dýze plazmového horáka smerom k prúdu ionizovaného plynu;
• vnútri dýzy plazmového horáka do anódovej zóny alebo do predanódovej zóny plazmového oblúka.

Prívod prášku do plazmového prúdu sa používa vo vysokovýkonných plazmových horákoch. Takáto schéma dodávky neovplyvňuje tvorbu prúdu plazmy a plazmové horáky sa vyznačujú nadhodnoteným výkonom, takže teplo plazmového prúdu stačí na zahriatie prášku.

Prívod prášku do predanódovej zóny je najvýhodnejší z hľadiska prenosu tepla, ale je spojený s prehrievaním častíc v dýze a zanášaním dýzy roztavenými časticami, čo vedie k potrebe klásť zvýšené požiadavky na rovnomernosť dodávky prášku.

Účinnosť ohrevu práškových častíc sa môže zvýšiť pri rovnakých parametroch režimu rovnomernejším rozdelením prášku po priereze horúcej zóny plazmového prúdu. To je uľahčené konštrukciou plazmových horákov, ktoré umožňujú zaviesť prášok do plazmového prúdu nie cez jeden otvor, ale napríklad cez tri, umiestnené pod uhlom 120°. V tomto prípade sa účinnosť ohrevu prášku pohybuje od 2 do 30%.

Ryža. 3.12
a - prášok; b - drôt. 1 - dodávka plazmového plynu; 2 - katóda plazmového horáka; 3 - telo katódy; 4 - izolátor; 5 - telo anódy; 6 - podávač prášku (obr. a) alebo podávač drôtu (obr. b); 7 - dodávka plynu transportujúceho prášok; 8 - plazmový prúd; 9 - napájanie.

Ryža. 3.13
1 - do plazmového prúdu; 2 - pod uhlom k plazmovému prúdu; 3 - do trysky.

Aplikácia

Na striekanie povlakov odolných voči opotrebeniu sa používajú prášky s granuláciou nepresahujúcou 200 mikrónov. V tomto prípade by disperzia práškových častíc mala byť v úzkych medziach s rozdielom veľkosti nie väčším ako 50 μm. Pri výraznom rozdiele vo veľkosti častíc nie je možné zabezpečiť ich rovnomerné zahrievanie. Vysvetľuje to skutočnosť, že napriek vysokej teplote plazmového prúdu sa hrubý prášok nestihne roztopiť počas krátkeho času, keď je v plazmovom prúde (10 -4 -10 -2 s), jemný prášok sa čiastočne odparí a jeho hlavná hmota je v dôsledku nízkej kinetickej energie tlačená nabok prúdom plazmy bez toho, aby dosiahla jeho strednú zónu. Pri obnove dielov striekaním práškových zliatin na báze niklu a železa odolných voči opotrebovaniu je najracionálnejšia prášková granulácia s veľkosťou častíc 40-100 mikrónov.

Pri striekaní sa spravidla používajú sférické práškové častice, pretože majú najvyššiu tekutosť. Za optimálny režim činnosti plazmového horáka by sa mal považovať ten, v ktorom najväčší počet častíc dosiahne substrát (základňu) dielu v roztavenom stave. Preto je pre vysoko účinný ohrev a transport častíc prášku potrebné, aby konštrukcia plazmového horáka zaisťovala získanie plazmového prúdu dostatočného výkonu. V súčasnosti sú vyvinuté zariadenia s výkonom do 160-200 kW, pracujúce na vzduchu, čpavku, propáne, vodíku, v dynamickom vákuu, vo vode. Použitie špeciálnych trysiek umožnilo získať nadzvukový prúd dvojfázového prúdu, ktorý zase poskytol hustý povlak. Plazmový prúd vyteká z plazmového horáka rýchlosťou 1000-2000 m/s a udeľuje časticiam prášku rýchlosť 50-200 m/s.

Zvýšenie zdroja dýzového zariadenia (katóda-anóda) vysokovýkonného plazmového rozprašovača (50-80 kW) bolo brzdené nízkou odolnosťou medenej dýzy proti erózii v zóne anódového bodu. Aby sa zvýšila životnosť dýzy, boli vyvinuté volfrámové vložky, zalisované do medenej dýzy tak, aby teplo bolo účinne odvádzané medeným plášťom a odvádzané chladiacou vodou. Zariadenia na plazmové striekanie v súčasnosti vyrábané v priemysle sú vybavené plazmovými horákmi s príkonom 25–30 kW pri prúdovej sile 350–400 A.

Na druhej strane, na poťahovanie malých dielov (povrchov), napríklad koruniek v zubnom lekárstve, krycích políc čepelí GTE v leteckom priemysle, boli vyvinuté mikroplazmové horáky, ktoré pracujú pri prúdoch 15-20 A pri výkone až 2 kW.

Účinnosť ohrevu častíc a rýchlosť ich letu závisí od druhu použitého plynu: dvojatómové plyny (dusík, vodík), ako aj vzduch a ich zmesi s argónom tieto parametre zvyšujú.

Technologický postup obnovy dielov plazmovým striekaním zahŕňa tieto operácie: príprava prášku, povrchy dielov, striekanie a opracovanie striekaných povlakov. Príprava povrchu dielu na nástrek má prvoradý význam, pretože sila priľnavosti častíc prášku k povrchu dielu do značnej miery závisí od jeho kvality. Povrch, ktorý sa má obnoviť, musí byť pred ošetrením odmastený. Plochy priľahlé k povrchu, ktorý sa má striekať, sú chránené špeciálnou clonou. Nátery by sa mali striekať ihneď po otryskaní, pretože po 2 hodinách sa jeho aktivita znižuje v dôsledku nárastu oxidového filmu na ošetrovanom povrchu.

Na zvýšenie priľnavosti náteru k podkladu sa vykonáva proces plazmového striekania s následným pretavením. Operácia pretavenia dokončí proces nanášania. Tavenie sa vykonáva rovnakým plazmovým horákom ako striekanie, pri rovnakom výkone stlačeného oblúka, pričom dýza plazmového horáka sa približuje k dielu na vzdialenosť 50-70 mm. Odolnosť proti únave po pretavení sa zvyšuje o 20-25%. Priľnavosť po pretavení dosahuje 400 MPa. Zóna miešania roztavených a základných kovov je 0,01-0,05 mm.

Ryža. 3.14
a - bar; b - drôt ("drôt-anóda").

nevýhody

Významnou nevýhodou plazmového ohrevu pri pretavení je, že plazmový lúč, ktorý má vysokú teplotu a značnú koncentráciu energie, veľmi rýchlo ohrieva povrch povlaku pri nedostatočnom ohreve povrchu dielu, a tak často vedie ku kolapsu roztavený povlak. Okrem toho v dôsledku vysokej rýchlosti plazmového prúdu a značného tlaku na striekaný povrch môže dôjsť aj k poškodeniu povlakovej vrstvy. Plazmové striekanie s následným pretavením sa odporúča pre malé diely s priemerom nepresahujúcim 50 mm.

Pri použití drôtu ako prídavného materiálu je možné použiť dve schémy pripojenia plazmového horáka: s prúdovou tryskou ( ryža. 3.14, a) alebo s drôtom pod prúdom ( ryža. 3.14b).

Schému drôtového naprašovania prúdovodným drôtom - anódou vyvinul V.V. Kudinov koncom 50-tych rokov minulého storočia. Potom bolo možné získať bezprecedentnú produktivitu - 15 kg / h volfrámu pri výkone 12 kW. Pri plazmovom striekaní sa spolu s drôtom používajú tyče. Tak, že teplo je účinne odvádzané medeným plášťom a odvádzané chladiacou vodou. Zariadenia na plazmové striekanie v súčasnosti vyrábané priemyslom sú vybavené plazmovými horákmi s príkonom 25-30 kW pri prúdovej sile 350-400 A. Na druhej strane na nátery malých dielov (povrchov), napríklad koruniek v stomatológia, ochranné police čepelí GTE v leteckom priemysle, boli vyvinuté mikroplazmové horáky, ktoré pracujú pri prúdoch 15-20 A pri výkone do 2 kW.

APLIKÁCIA POLYMÉROVÝCH NÁTEROV.

KLASIFIKÁCIA METÓD.

1. Polymérny práškový náter

2. Charakteristika polymérneho práškového lakovania

3. Aplikácia polymérnych povlakov

4. Klasifikácia metód povrchovej úpravy

5. Prvá skupina polymérnych povlakov

5.1 Vortexové striekanie (vibrácia, vibrovortexová metóda nanášania polymérových náterov)

2 Pneumatické striekanie

3 Bezplameňové striekanie

4 Metóda odstredivého práškového nástreku

6. Druhá skupina polymérnych povlakov

6.1 Striekanie plameňom

2 Plazmové striekanie

3 Metóda tepelného lúča

4 Metóda vytláčania

5 Vákuové nanášanie

7. Tretia skupina polymérnych povlakov

7.1 Technológia elektrostatického práškového lakovania – technológia Corona Charging

7.2 Striekanie Tribo - trecie nabíjanie

3 Povlak v ionizovanom fluidnom lôžku

Záver

ZOZNAM POUŽITÝCH ZDROJOV INFORMÁCIÍ

APLIKÁCIA POLYMÉROVÝCH NÁTEROV. KLASIFIKÁCIA METÓD.

1. Polymérny práškový náter

Polymérový náter je výsledkom povrchovej úpravy práškovou farbou. Ide o špeciálnu tuhú kompozíciu, ktorá sa pri zvýšení teploty zmení na súvislý film, ktorý je určený na ochranu kovového výrobku pred koróziou a dodáva mu estetický vzhľad.

Práškový polymérový náter je dnes široko používaný pri opravách a stavebných prácach. Je ideálny na fasádne prvky (strechy, okenné profily, dvere, zábradlia), športovú, záhradnú techniku ​​a kancelársky nábytok.

Polymérové ​​práškové lakovanie bolo vyvinuté v 50. rokoch 20. storočia. v USA. V tom čase sa ešte len začínal formovať automobilový priemysel, ktorý ako jeden z mála mal tú česť testovať najnovší typ lakovania. Odvtedy uplynulo viac ako 60 rokov a každý môže používať práškový polymérový povlak kovu každý deň, a to aj vo svojej kuchyni. V oblasti výroby termoaktívnych práškových farieb dnes nevedie nikto iný ako Európa. V Rusku je situácia trochu odlišná, pretože sériová výroba takýchto výrobkov sa začala až v roku 1975. Teraz sa polymérové ​​práškové lakovanie stáva mimoriadne populárnym a preniká mnohými vrstvami, ktoré predtým zaberali tradičné nátery.

Metóda práškového lakovania je obľúbenou alternatívou nanášania tekutých farieb na diely, ktoré je možné tepelne upravovať. Najčastejšie je vrstva práškovo-polymérnej kompozície na výrobku 0,3 mm.

Práškové farby sú pevné disperzné kompozície, ktoré zahŕňajú filmotvorné živice, tvrdidlá, plnivá, pigmenty a cielené prísady. Práškové farby sa získavajú hlavne zmiešaním zložiek v tavenine a následným rozomletím zliatiny na maximálnu veľkosť častíc.

Práškové farby vďačia za svoju obľubu absencii rozpúšťadiel a obsahu látok, ktoré zaručujú tenkú vrstvu neprepúšťajúcu soli, kyseliny a vlhkosť. Zároveň spĺňa vysoké štandardy kvality, je oteruvzdorný a vysoko pevný.

Zvýšená odolnosť proti mechanickému poškodeniu zaručuje zachovanie vzhľadu počas celej životnosti kovu lakovaného polymérovo-práškovým náterom.

Hlavnou výhodou metódy polymérovo-práškového lakovania je antikorózna ochrana kovu. A výsledný náter má zvýšenú tepelnú odolnosť, elektroizolačné vlastnosti, odolnosť, pevnosť, šetrnosť k životnému prostrediu, zachováva si pôvodnú farbu a spĺňa európske normy.

2. Charakteristika polymérneho práškového lakovania

Hrúbka povlaku 60...80 mikrónov;

Vysoká odolnosť voči ultrafialovému žiareniu;

Minimálny polomer ohybu - 1T;

Možnosť lakovania v akejkoľvek farbe.

Zvýšená odolnosť proti mechanickému poškodeniu, ktorá zaručuje zachovanie vzhľadu počas celej životnosti lakovaného kovu;

Zvýšená rázová húževnatosť, ohyb, oder;

Vysoká priľnavosť k lakovanému povrchu;

Vysoká antikorózna odolnosť voči vlhkosti, alkalickým a kyslým roztokom, organickým rozpúšťadlám;

Široký prevádzkový rozsah od -60 0С do +150 0С;

Neprekonateľný estetický výkon: zväčšená hrúbka polymérového povlaku umožňuje maskovať drobné povrchové chyby.

Okrem toho má polymérová farba mnoho povrchových efektov, ktoré vám umožňujú dosiahnuť dokonalý vzhľad hotových výrobkov bez zdĺhavej a zdĺhavej prípravy.

Práškový polymérový povlak je odolný voči atmosférickej korózii a možno ho s istotou použiť v podmienkach:

Priemyselná atmosféra strednej agresivity až 30 rokov;

Mierne agresívna atmosféra až 45 rokov;

Prímorská mestská atmosféra strednej agresivity až 15 rokov.

3. Aplikácia polymérnych povlakov

Technológia nanášania polymérových práškových farieb je ekologická, bezodpadová technológia na získanie kvalitných ochranných a ochranno-dekoratívnych polymérových náterov. Povlak je vytvorený z polymérnych práškov, ktoré sú nastriekané na povrch produktu a následne prebieha proces tepelného spracovania (polymerizácia) v peci pri určitej teplote.

Proces poťahovania takmer všetkými známymi metódami zahŕňa postupnú implementáciu nasledujúcich hlavných krokov:

1. Očistenie natretého povrchu od znečistenia, oxidových a hydroxidových vrstiev a vykonanie aktivačnej úpravy;

Aplikácia polymérneho materiálu na povrch;

Upevnenie polymérneho materiálu na povrchu;

Konečné spracovanie náteru za účelom dosiahnutia potrebných úžitkových vlastností;

Kontrola kvality náteru, posúdenie zhody jeho vlastností, geometrických parametrov s požadovanými.

Polymérne nátery nanášané na povrch pevného telesa sa používajú na zlepšenie úžitkových vlastností výrobkov.

Kvalita náterov závisí od prísneho dodržiavania technologických režimov všetkých fáz procesu.

Príprava povrchu.

Na čistenie povrchu od hrdze, vodného kameňa, starých náterov sa používajú predovšetkým mechanické a chemické metódy. Z mechanických metód je najrozšírenejšie abrazívne tryskanie s využitím brokových, brokových a pieskovacích strojov.

Ako odmasťovacie prostriedky sa používajú organické rozpúšťadlá, vodné pracie (alkalické a kyslé) ​​roztoky. Organické rozpúšťadlá (Lakový benzín, 646) sa pre svoju škodlivosť a horľavosť používajú v obmedzenej miere na odmasťovanie ručným utieraním bavlnenou handričkou, ktorá nezanecháva vlákna na povrchu výrobkov, najmä pri lakovaní malých sérií. Hlavný priemyselný spôsob odmasťovania je spojený s použitím vodných čistiacich prostriedkov - koncentrátov. V podstate sú to prášky. Odmasťovanie sa vykonáva pri 40-60 °C; doba pôsobenia máčaním 5-15 minút, nástrekom 1-5 minút. Väčšina prípravkov je vhodná na odmasťovanie železných aj neželezných kovov (hliník, meď, zinok a zliatiny horčíka). Odmasťovanie si vyžaduje nielen ošetrenie detergentnou kompozíciou, ale aj ich následné umytie a vysušenie.

Chemické odstraňovanie oxidov je založené na ich rozpustení alebo exfoliácii pomocou kyselín (pre železné kovy) alebo zásad (pre hliník a jeho zliatiny). Cieľom tejto operácie je zlepšiť ochranu výrobkov, urobiť ich spoľahlivejšou a odolnejšou. Najbežnejšie je fosfátovanie železných kovov a oxidácia neželezných kovov, predovšetkým hliníka a jeho zliatin. Neželezné kovy (hliník, horčík, ich zliatiny, zinok) sa oxidujú, aby sa zlepšila priľnavosť a ochranné vlastnosti náterov. Konečným štádiom získania konverzných náterov, ako aj akýchkoľvek operácií mokrej prípravy povrchu, je sušenie produktov z vody.

Príprava práškového materiálu a stlačeného vzduchu.

Práškové polymérne materiály priemyselnej výroby, ktoré nevypršali, sú zvyčajne vhodné na získanie náterov bez akejkoľvek prípravy. Výnimkou môžu byť prípady, kedy boli porušené podmienky skladovania alebo prepravy materiálu.

Najtypickejšie chyby laku spojené s ich nesprávnym skladovaním sú zhlukovanie, chemické starnutie; vlhkosť presahujúca prípustnú normu. Odporúčaná skladovacia teplota pre práškové farby nie je vyššia ako 30°C. Zaschnuté náterové hmoty s veľkým alebo dokonca malým zhlukom nie sú vhodné na použitie a vyžadujú spracovanie - mletie na požadovanú veľkosť častíc a preosievanie. Pri malej agregácii častíc sa niekedy obmedzujú na preosievanie. Odporúčaná sitová cela na skríning by mala byť v rozsahu 150-200 mikrónov.

Chemické starnutie je najviac náchylné na termosetové farby s vysokým reaktivita v prípade nedodržania podmienok ich skladovania. Farby, ktoré vykazujú známky chemického starnutia, treba vyradiť, ich korekcia je takmer nemožná. Farby s vysokým stupňom vlhkosti (čo vidno zo zníženej tekutosti, sklonu k zhlukovaniu, zlej nabíjateľnosti) podliehajú - sušeniu pri teplote neprevyšujúcej 35 0C na plechu na pečenie s vrstvou 2-3 cm. do 1-2 hodín s pravidelným miešaním farby.

Polymérne práškové farby sú hygroskopické a absorbujú vodnú paru z okolitého vzduchu, v dôsledku čoho sa farby zle transportujú striekacím potrubím, rozprašujú, nabíjajú (najmä pri tribostatickom nástreku). Príprava stlačeného vzduchu spočíva v jeho čistení od kvapkajúcej vlhkosti a oleja s následným vysušením od ich pár. Vzduch používaný na striekanie práškových farieb musí spĺňať nasledujúce požiadavky: obsah oleja – nie viac ako 0,01 mg/m3; obsah vlhkosti - nie viac ako 1,3 g / m3; rosný bod - nie vyšší ako 7 ° С; obsah prachu nie je vyšší ako 1 mg/m3. Príprava sa uskutočňuje prechodom stlačeného vzduchu cez lapače oleja a sušič stlačeného vzduchu OSV-30, v ktorom sa uvoľnenie stlačeného vzduchu od vlhkosti dosiahne prechodom cez vrstvu sorbentu, ktorý odoberá vodu a olejové pary stlačený vzduch. Regenerácia sorbentu sa uskutočňuje kalcináciou sorbentu pri teplote 120 až 150 °C počas 2 až 3 hodín a následným ochladením sorbentu. Doba použiteľnosti sorbentu je cca 5 rokov.

4. Klasifikácia metód povrchovej úpravy

Všetky spôsoby nanášania polymérnych povlakov možno rozdeliť do troch skupín.

I - skupina - aplikačné metódy vykonávané striekaním prášku na výrobky zahriate nad bod topenia aplikovaného polyméru:

a) vortexové rozprašovanie (aplikácia vo fluidnom lôžku), vibrácie, vibrovortex;

b) pneumatické striekanie;

c) striekanie bez plazmy;

d) odstredivé striekanie.

II - skupina - aplikačné metódy vykonávané striekaním roztavených častíc práškového polyméru na povrch zahrievaného produktu:

a) striekanie plyn-plazma;

b) striekanie tepelným lúčom;

c) extrúzne striekanie;

III - skupina - aplikačné metódy vykonávané rozprašovaním elektricky nabitých práškových častíc na povrch opačne nabitého povrchu:

a) elektrostatické rozprašovanie - nabíjanie korónovým nábojom v elektrickom poli;

b) tribostatický postrek;

c) poťahovanie v ionizovanom fluidnom lôžku.

Pozrime sa podrobnejšie na spôsoby nanášania polymérnych povlakov

5. Prvá skupina polymérnych povlakov

1 Vortexový nástrek (vibrácia, vibrovortexová metóda nanášania polymérových náterov)

Je to najpoužívanejšia metóda práškového lakovania.

Proces vírivého nástreku je nasledovný: medzi dnom nádrže a spekacou komorou je doska z cermetu prepúšťajúca vzduch alebo plyn alebo filter zo syntetického materiálu (priemer pórov< 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.

Obrázok 1. Schéma poťahovacieho zariadenia s fluidným lôžkom:

Rúrka na prívod vzduchu, 2 - záves, 3 - puzdro, 4 - diel na opravu, 5 - porézna priečka, 6 - prášok

výhody:

1. v jednom cykle nanášania a následného vytvrdzovania možno získať hrubovrstvový náter s vysokou antikoróznou odolnosťou;

2. v závislosti od technologického cyklu aplikácie je možné upraviť rovnomernosť hrúbky fólie;

Nízke počiatočné náklady na vybavenie.

Nevýhody:

1. na naplnenie kúpeľa je potrebné veľké množstvo prášku;

2. obrobok musí byť predhriaty;

Táto metóda nanášania sa používa iba vtedy, keď sa vyžaduje hrubý náter;

Výrobky, ktoré sa majú maľovať, by mali mať jednoduchý tvar.

Pri vibračnom spôsobe, aby sa v pracovnom priestore vytvorila suspendovaná vrstva polymérneho prášku, sú inštalácie vybavené vibrátormi - mechanickými, elektromagnetickými alebo vzduchovými, ktoré nútia vibrovať teleso inštalácie alebo iba dno vane spojené s telom membránou. Komora nemá poréznu priečku. Táto metóda nebola široko používaná, pretože neposkytuje rovnomerný povlak v dôsledku skutočnosti, že väčšie častice prášku stúpajú na povrch suspendovanej vrstvy počas vibrácií.

Kombinácia vortexovej metódy s vibračnou metódou sa nazýva metóda vibrovortexového nástreku, ktorá poskytuje rovnomernú štruktúru a hustotu suspendovanej vrstvy a používa sa na nanášanie polymérnych práškov, ktoré majú slabú tekutosť alebo sú spečené.

V spodnej časti inštalácie pod vaňou je namontovaný elektromagnetický vibrátor a membrána s frekvenciou 10-100 vibrácií za sekundu. Častice prášku sú súčasne ovplyvnené vibráciami a prúdmi vzduchu, čo zaisťuje rovnomernú vrstvu povlaku. Metóda je určená na nanášanie ochranných a dekoratívnych náterov.

5.2 Pneumatické striekanie

Tento spôsob poťahovania spočíva v striekaní práškového materiálu na povrch predhriateho produktu pneumatickou striekacou pištoľou. Spôsob umožňuje nanášať povlaky na produkty rôznych celkových rozmerov a konfigurácií s použitím malého množstva prášku. .

Hlavnými výhodami metódy sú vysoká produktivita, jednoduchosť prevedenia a všestrannosť.Nevýhodami metódy je nutnosť predhrievania produktov, veľmi výrazné (až 50%) straty striekaného materiálu, nemožnosť získania rovnomernosti. nátery cez hrúbku filmu, najmä v prítomnosti ostrých hrán a nevertikálnych rovín.

Všetky zariadenia na pneumatické striekanie práškových polymérov pozostávajú z podávača a striekacích hláv, ktoré sú vybavené prístrojmi a zariadeniami na reguláciu a riadenie procesu nanášania. Podávač je určený na privádzanie suspenzie vzduch-prášok do rozprašovacej hlavy. Striekacia hlava smeruje prášok na povrch, ktorý sa má potiahnuť.

Na obr. 106, a-d znázorňujú vymeniteľné dýzy striekacej pištole na nanášanie práškových materiálov. Pištoľ funguje na princípe vysávania prášku. Prietok privádzaného vzduchu sa reguluje ihlou, do pištole sa privádza zmes vzduchu a prášku z podávača.

3 Bezplameňové striekanie

Práškový polymér zmiešaný so vzduchom cez rozprašovaciu hlavicu sa aplikuje na vopred vyčistený zahriaty povrch produktu. V porovnaní s metódou striekania plameňom využíva jednoduchú konštrukciu striekacej hlavy a možnosť striekania produktov rôznych prevedení a veľkostí malým množstvom prášku. Bezplameňové striekanie sa používa na pokrytie vonkajších a vnútorných povrchov rúr rôznych priemerov až do dĺžky 12m.

5.4 Metóda odstredivého práškového nástreku

Na nanášanie povlakov na vnútorné povrchy rúrok, nádob, valcových nádob sa rozšíril odstredivý spôsob získavania povlakov, ktorý spočíva v nanášaní prášku na zahriate produkty pri ich súčasnom otáčaní.

Prášok z dávkovacieho zariadenia vstupuje na disky rotujúce v horizontálnej rovine v opačných smeroch. Prášok na disky sa rozprašuje pôsobením odstredivých síl a vytvára plochý prúd.

6. Druhá skupina polymérnych povlakov

1 Striekanie plameňom

polymérový povlak práškové lakovanie

Podstatou procesu nanášania polymérneho povlaku plameňom je, že prúd stlačeného vzduchu so suspendovanými časticami prášku prechádza horákom acetylénovo-vzduchového plameňa. V plameni sa častice prášku zahrievajú, zmäkčujú a po dopade na vopred pripravený a zahriaty povrch sa naň prilepia a vytvoria súvislý povlak. V opravárenskej praxi sa na vyrovnanie používa nanášanie polymérnych náterov metódou plynového plameňa zvary a nepravidelnosti na povrchoch kabín a perových častí automobilov, traktorov, kombajnov.

Striekací materiál - plast PFN-12 (MRTU6-05-1129-68); TPF-37 (STU12-10212-62). Pred použitím je potrebné prášok z týchto materiálov preosiať cez sito s okom č. 016 ... 025 (GOST 3584-53) a v prípade potreby vysušiť pri teplote nie vyššej ako 60 ° C počas 5 .. 6 hodín a potom sa preoseje.

Obrázok 2. Schéma striekania plameňom cez rozprašovací horák.

Pred nanesením plameňového náteru musia byť poškodené povrchy s priehlbinami a nepravidelnosťami vyrovnané a praskliny a diery zvarené. Povrch zváraných švov by sa mal čistiť brúskou, kým sa neodstránia ostré rohy a hrany. Povrchy okolo zvarov a nerovností sú vyčistené do kovového lesku. Pripravený povrch musí byť zbavený vodného kameňa, hrdze a nečistôt. Náter sa nanáša pomocou inštalácie UPN-6-63. Plameň horáka najskôr zahreje poškodený povrch na teplotu 220...230 °C. V tomto prípade je rýchlosť pohybu horáka 1,2 ... 1,6 m / min; tlak acetylénu - nie nižší ako 0,1004 MPa; tlak stlačeného vzduchu - 0,3 ... 0,6 MPa; vzdialenosť od náustku k vyhrievanému povrchu je 100...120 mm. Potom bez vypnutia plameňa horáka otvorte ventil prívodu prášku. Prášok sa nanáša na vyhrievaný povrch v dvoch alebo troch prechodoch horáka. Po 5 ... 8 s po nástreku sa nanesená vrstva plastu prevalcuje navlhčeným valčekom studená voda. Valcovaný povrch plastu sa zahrieva plameňom horáka po dobu 5–8 s, na zahriaty povlak sa v dvoch alebo troch prechodoch nanesie druhá vrstva prášku a opäť sa valcuje valčekom. Striekaný povrch sa čistí brúskou tak, aby bol prechod z kovového povrchu na striekanú vrstvu rovnomerný.

Pri plameňovom (tepelnom) práškovom lakovaní nie je potrebné nabíjať produkt a práškové častice, aby sa vytvorilo elektrostatické pole. To znamená, že je možné natrieť takmer akýkoľvek povrch: nielen kovy, ale aj plasty, sklo, keramiku, drevo a mnohé ďalšie materiály, ktoré by sa v polymerizačnej komore deformovali alebo zhoreli.

Lakovanie plameňom eliminuje potrebu objemných pecí a vytvrdzovacích komôr a posúva práškové lakovanie na nové hranice v tejto technológii, pretože striekacie zariadenie je prenosné a všestranné. Používa sa tiež nielen na plošný ohrev, práškový nástrek, ale aj na prihrievanie za účelom vyrovnania povrchu.

Medzi nevýhody tejto technológie patrí, že nátery nemajú vždy rovný povrch a ich hodnota je funkčnejšia ako dekoratívna. Ale pre objekty ako mosty, trupy lodí alebo vodárenské veže je ochrana proti korózii a hrdzi dôležitejšia ako mierna nerovnosť náteru.

6.2 Plazmové striekanie

Podstata metódy spočíva v prenose práškového materiálu na povrch produktu prúdom vysokoteplotnej plazmy, ktorá vzniká v dôsledku čiastočnej ionizácie inertného plynu (argónu, hélia alebo zmesi hélia s dusíkom). ), keď prechádza elektrickým oblúkom pri teplote 3000 až 80000C.

Keď sa práškový materiál zavedie do prúdu plazmy, prášok sa roztopí a spolu s plazmovým plynom sa nanesie na povrch produktu. Nanášanie práškových materiálov týmto spôsobom sa vykonáva ručne pomocou plazmového rozprašovača. Súčasťou inštalácie je postrekovač, transformátor-usmerňovač, zariadenie na riadenie prietoku plynu a nádoba na materiál. Vzhľadom na to, že plazmovým nástrekom je možné aplikovať len práškové materiály s úzkym rozsahom disperznej distribúcie práškových častíc a odolávajúce ohrevu cca 3500C (medzi takéto polyméry patria fluoroplasty, polyamidy), táto metóda napriek svojim výhodám (vysoká produktivita, bezpečnosť atď.), nenašiel široké uplatnenie v priemysle.

6.3 Metóda tepelného lúča

Produktívnejšia a všestrannejšia ako plameňová metóda. Práškový termoplastický materiál sa privádza do zóny silného tepelného toku, kde sa materiál roztaví a nanesie na povrch produktu. Zmes vzduchu a prášku sa vytvorí vo viro-vírovom prístroji a smeruje k produktu. Táto metóda je efektívnejšia ako plameňová, znižuje spotrebu prášku a má nižšiu spotrebu energie. Náter má vyššie fyzikálne a mechanické vlastnosti a lepšiu priľnavosť k povrchu výrobku. Nevýhody metódy sú značné straty prášku a znečistenie ovzdušia.

6.4 Metóda vytláčania

Na nanášanie povlakov z termoplastických polymérnych materiálov na elektrické drôty, káble, oceľové rúry, drevené dosky a iné polotovary sa používajú extrúzne linky na báze jednozávitovkových plastifikačných extrudérov a extrúzne jednotky sú široko používané v káblovom priemysle. Napríklad pre komunikačnú techniku ​​sú medené drôty s priemerom 0,4-1,4 mm pokryté polyetylénovým alebo polyvinylchloridovým filmom s hrúbkou 0,15-0,25 mm; PVC nátery sa používajú pre nízkofrekvenčné zariadenia; pre káble s priemerom 20-120 mm sa používajú HDPE povlaky s hrúbkou 4-25 mm. .

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

Obrázok 5. Náter striekacou pištoľou

Jeho popularita je spôsobená nasledujúcimi faktormi: vysoká nabíjacia účinnosť takmer všetkých práškových lakov, vysoká produktivita pri práškovom lakovaní veľkých plôch, relatívne nízka citlivosť na okolitú vlhkosť, vhodný na nanášanie rôznych práškových lakov so špeciálnymi efektmi (metalický, shagreen, mauara atď. .).).

Obrázok 6. Pohyb iónov korónového výboja v elektrickom poli a ich ukladanie na povrch častíc („nárazové nabíjanie“).

Spolu s výhodami elektrostatického striekania existuje niekoľko nevýhod, ktoré sú spôsobené silným elektrickým poľom medzi striekacou pištoľou a dielom, čo môže sťažiť nanášanie práškového lakovania v rohoch a hlbokých výklenkoch. Okrem toho nesprávna voľba elektrostatických parametrov striekacej pištole a vzdialenosti od striekacej pištole k dielu môže spôsobiť spätnú ionizáciu a zhoršiť kvalitu polymérového práškového laku.

Zariadenie na práškové lakovanie - elektrostatická striekacia pištoľ je typickým komplexom práškového lakovania Entente.

Obrázok 7. Efekt Faradayovej klietky

Efekt Faradayovej klietky je výsledkom elektrostatických a aerodynamických síl.

Obrázok ukazuje, že pri nanášaní práškového laku na oblasti, v ktorých pôsobí efekt Faradayovej klietky, má elektrické pole vytvorené rozprašovačom maximálnu silu na okrajoch vybrania. Siločiary vždy smerujú k najbližšiemu zemskému bodu a majú tendenciu koncentrovať sa na okrajoch zárezov a vyvýšených oblastí, než aby prenikali ďalej dovnútra.

Toto silné pole urýchľuje usadzovanie častíc a vytvára na týchto miestach príliš hrubý práškový povlak.

Efekt Faradayovej klietky sa pozoruje v prípadoch, keď sa prášková farba nanáša na kovové výrobky zložitej konfigurácie, kde nepreniká vonkajšie elektrické pole, takže nanášanie rovnomerného povlaku na diely je ťažké a v niektorých prípadoch dokonca nemožné.

Spätná ionizácia

Obrázok 8. Spätná ionizácia

Spätná ionizácia je spôsobená nadmerným prúdom voľných iónov z nabíjacích elektród rozprašovača. Keď voľné ióny dopadnú na práškovo potiahnutý povrch dielu, pridajú svoj náboj k náboju nahromadenému vo vrstve prášku. Ale povrch dielu akumuluje príliš veľa náboja. V niektorých bodoch je náboj prekročený natoľko, že v hrúbke prášku preskakujú mikroiskry, ktoré vytvárajú na povrchu krátery, čo vedie k zhoršeniu kvality povlaku a narušeniu jeho funkčných vlastností. Taktiež spätná ionizácia prispieva k tvorbe pomarančovej kože, znižuje účinnosť rozprašovačov a obmedzuje hrúbku výsledných povlakov.

Na zníženie účinku Faradayovej klietky a spätnej ionizácie bolo vyvinuté špeciálne zariadenie, ktoré znižuje počet iónov v ionizovanom vzduchu, keď sú nabité práškové častice priťahované k povrchu. Voľné negatívne ióny sú odvádzané nabok samotným uzemnením atomizéra, čo značne znižuje vyššie spomínané negatívne javy. Zväčšením vzdialenosti medzi striekacou pištoľou a povrchom dielu môžete znížiť prúd striekacej pištole a spomaliť proces spätnej ionizácie.

7.2 Striekanie Tribo - trecie nabíjanie

Statická elektrifikácia sa uskutočňuje výmenou nábojov v dôsledku rozdielu v pracovnej funkcii elektrónov medzi materiálom častíc a materiálom steny v nabíjačke alebo pri výmene nábojov medzi časticami v dôsledku rozdielov v chemickom zložení nečistôt, teplote, fáze. stav, štruktúra povrchu a pod.

Obrázok 9. Tribotechnický nástrek

Na rozdiel od elektrostatického striekania tento systém nemá generátor vysokého napätia pre striekaciu pištoľ. Prášok sa nabíja počas procesu trenia.

Hlavnou úlohou je zvýšiť počet a silu zrážok medzi časticami prášku a ložnými plochami striekacej pištole.

Jedným z najlepších akceptorov v triboelektrickej sérii je polytetrafluóretylén (teflón), poskytuje dobré nabíjanie pre väčšinu práškových náterov, má relatívne vysokú odolnosť proti opotrebovaniu a je odolný voči priľnutiu častíc pri náraze.

Obrázok 10. Žiadny efekt Faradayovej klietky

Tribo nabité nebulizéry nevytvárajú ani silné elektrické pole, ani iónový prúd, takže nedochádza k efektu Faradayovej klietky ani spätnej ionizácii. Nabité častice môžu preniknúť do hlboko skrytých otvorov a rovnomerne zafarbiť produkty komplexnej konfigurácie.

Je tiež možné naniesť niekoľko vrstiev farby na získanie hustých práškových náterov.

Nabíjačky pre triboelektrické striekacie pištole musia spĺňať nasledujúce tri požiadavky na efektívne nabíjanie striekaného materiálu:

poskytujú viacnásobné a efektívne kolízie častíc prášku s triboelektrickým prvkom;

odstráňte povrchový náboj z triboelektrického prvku;

zaisťujú stabilitu procesu tribo nabíjania.

Tribo-nabíjané postrekovače sú konštrukčne spoľahlivejšie ako korónové-nabíjané postrekovacie pištole, pretože nemajú prvky na konverziu vysokého napätia. S výnimkou uzemňovacieho vodiča sú tieto atomizéry plne mechanické, citlivé len na prirodzené opotrebovanie.

7.3 Povlak v ionizovanom fluidnom lôžku

Poťahovacie zariadenie je komora s elektrickým fluidným lôžkom, v ktorej je umiestnený produkt - 1 (obrázok 5). Komora je rozdelená poréznou priečkou - 2 na dve časti. Do hornej časti poréznej priečky sa naleje práškový materiál - 3 a do spodnej časti sa privádza stlačený vzduch.

Obrázok 11. Povlak v komore s fluidným lôžkom

Pri určitej rýchlosti vzduchu prechádzajúceho cez poréznu priehradku sa prášok prenesie do suspendovaného stavu, v ktorom sa častice akoby vznášajú v stúpajúcom prúde vzduchu. V dôsledku náhodnosti pohybu častíc sa navzájom zrážajú, čo vedie k statickej elektrifikácii častíc a ich nabitiu negatívnym aj pozitívnym nábojom.

Elektrické pole vytvorené medzi vysokonapäťovou elektródou umiestnenou v práškovej vrstve a uzemneným produktom spôsobuje separáciu častíc vo fluidnom lôžku podľa znakov náboja. Keď sa na vysokonapäťové elektródy aplikuje záporné napätie, kladne nabité častice sa hromadia okolo vysokonapäťovej elektródy a záporne nabité častice sa hromadia v hornej časti fluidného lôžka prášku. Častice s dostatočne veľkým záporným nábojom sú vynášané elektrickým poľom z fluidného lôžka a sú smerované k produktu. V dôsledku vysokej koncentrácie častíc vo fluidnom lôžku je korónový výboj na povrchu vysokonapäťových elektród v úplne zablokovanom stave. Keď sa kladne nabité častice hromadia okolo vysokonapäťových elektród, dochádza k výboju a dochádza k pulznému lokálnemu odblokovaniu korónového výboja, pri ktorom sa častice znovu nabijú. Nabíjanie častíc v elektrickom fluidnom lôžku je teda zložité, kombinuje statickú elektrifikáciu častíc a nabíjanie v plynovom výboji.

Proces transportu častíc prášku k produktu, ktorý sa strieka, sa uskutočňuje v prúde vzduchu. V tomto prípade je pomer aerodynamických a elektrických síl pôsobiacich na časticu veľmi odlišný pre rôzne zariadenia používané na poťahovanie. Ak u atomizérov s vnútorným nabíjaním sú častice transportované výlučne prúdením vzduchu, tak v komorách s elektrickým fluidným lôžkom je smer pohybu častíc smerom k produktu vytváraný najmä elektrickým poľom. Pre postrekovače s externým nabíjaním je pohyb častíc k produktu rovnako určený aerodynamickými a elektrickými silami.

Spôsob nanášania povlakov z práškových materiálov v elektrostatickom poli má oproti všetkým vyššie uvedeným metódam značné výhody:

Žiadne predhrievanie;

Znížená strata práškového materiálu;

Možnosť získania povlakov rovnomernej hrúbky na výrobkoch komplexnej konfigurácie;

Možnosť automatizácie procesu striekania;

Všestrannosť a vysoký výkon;

Ekologická čistota;

Minimalizujte nebezpečenstvo požiaru a výbuchu.

Tieto faktory predurčili široké využitie technológie nanášania polymérnych povlakov v elektrostatickom poli.

Záver

Aplikácia polymérnych náterov je pomerne zložitý technologický proces, ktorý možno použiť na ochranu rôznych druhov materiálov pred nepriaznivými vplyvmi. životné prostredie a dodať rôznym produktom atraktívny vzhľad. .

Aplikácia polymérnych náterov sa spravidla vykonáva pomocou špecializovaného zariadenia v miestnostiach, kde sa udržiavajú určité ukazovatele vnútorného prostredia. V súčasnosti existuje mnoho technologických metód nanášania polymérnych povlakov na rôzne druhy materiálov.

Najpopulárnejšie technológie, ktoré sa používajú pri nanášaní rôznych typov polymérnych povlakov, sú plameňové a vírové metódy, vibračné a vibrovortexové metódy, nanášanie v elektrostatickom poli, ako aj použitie rôznych typov suspenzií, emulzií a gumových kompozícií na povrchovú úpravu.

Polymérové ​​nátery sa spravidla nanášajú pri výrobe materiálov alebo hotových výrobkov, no v niektorých prípadoch je možné tento typ náteru aplikovať napríklad na automobil, ktorý majiteľ prevádzkuje už niekoľko rokov.

Každá technológia nanášania polymérnych povlakov má svoje vlastné charakteristiky, ktoré môžu súvisieť s procesom adhézie polymérneho materiálu a so spôsobom nanášania polyméru. V každom prípade je potrebné pred nanesením akéhokoľvek produktu polymérom dôkladne pripraviť jeho povrch odstránením nečistôt, starých náterov alebo iných nerovností. .

Okrem toho pri vykonávaní prác na nanášaní polyméru na povrch akéhokoľvek materiálu je potrebné prísne dodržiavať technológiu tohto procesu, v niektorých prípadoch môže teplota, pri ktorej sa náter nanáša, dosiahnuť niekoľko stoviek stupňov. Treba tiež poznamenať, že miestnosť, kde sa takáto práca vykonáva, musí byť dokonale čistá, pretože prach a iné častice môžu časom viesť k prasknutiu polymérneho povlaku.

Pri práci na zariadení na nanášanie polymérov je potrebné postupovať opatrne, pretože existuje možnosť vážneho zranenia.

ZOZNAM POUŽITÝCH ZDROJOV INFORMÁCIÍ

Panimatčenko A.D. Plastics Recycling, ed. Profesia, Petrohrad 2005.

Karyakina M.I., Poptsov V.E. Technológia polymérnych povlakov: Učebnica pre technické školy. - M.: Chémia, 1983 - 336s., ill.

Yakovlev A.D., Zdor V.F., Kaplan V.I. Práškové polymérne materiály a nátery na nich založené. L., Chémia, 1979. 254 s.

4. Meissela L. a Glanga R. Technológia tenkých vrstiev: Príručka / Ed. Za. z angličtiny; Ed. Elinson M.I., Šmolko. G. G. - M .: Sovietsky rozhlas, 1977. -T. 1. - 406 s.; T. 2. - 353 s.

Lipin Yu.V., Rogachev A.V., Sidorsky S.S., Kharitonov V.V. Technológia vákuovej metalizácie polymérnych materiálov - Gomel, 1994. -206 s.

Roikh IL, Kaltunova LN Ochranné vákuové nátery na oceli. M.: Mashinostroenie, 1971. - 280 s.

7. Brook M.A., Pavlov S.A. Polymerizácia na povrchu pevných látok. - M.: Chémia, 1990. - 130 s.

Yasuda H. Plazmová polymerizácia. - M.: Mir, 1988. - 376 s.

Krasovsky A.M., Tolstopyatov E.M. Získavanie tenkých vrstiev naprašovaním polymérov vo vákuu / Ed. Bely V.A. - Minsk: Veda a technika, 1989. - 181 s.

Podstata procesu. Pri plazmovom striekaní sa teplo stlačeného elektrického oblúka (plazmový oblúk) využíva na roztavenie prášku privádzaného do striekacieho horáka (plazmového horáka). Častice roztaveného prášku sú vynášané prúdom horúceho plynu z dýzy a rozprašované na povrch dielu, na ktorý smeruje plameň horáka.
Výhody plazmového striekania oproti striekaniu plameňom sú nasledovné: je možné striekať materiály, ktorých bod topenia presahuje teplotu acetylénovo-kyslíkového plameňa; produktivita ukladania keramických materiálov sa zvyšuje 6-10 krát; nevyžaduje použitie kyslíka a acetylénu. V porovnaní s metódou striekania elektrickým oblúkom je výhodou plazmovej metódy možnosť striekania práškových materiálov vrátane keramiky, zatiaľ čo metóda elektrického oblúka vyžaduje použitie drôtu vyrobeného z kovu, ktorý sa má striekať.
Pokiaľ ide o zloženie, štruktúru a vlastnosti (pevnosť, stupeň oxidácie, tepelná a elektrická vodivosť atď.), plazmové povlaky nemajú žiadne výhody v porovnaní s povlakmi nanášanými plynovým plameňom a metódami elektrického oblúka.
Oblasti použitia. Plazmové povlaky sa spravidla používajú na nanášanie tepelne odolných povlakov požadovaných v tryskovej technike. Týmto spôsobom je možné odkvapkávať aj naftové piesty, pracovné lopatky odsávačov dymu, škrtiace klapky a dúchadlá vysokých pecí a ďalšie výrobky vyžadujúce zvýšenú tepelnú odolnosť. Pri nanášaní náterov na vnútorné povrchy dielov musí byť priemer otvoru minimálne 100 mm. S nárastom hrúbky náterovej vrstvy sa ich pevnosť znižuje. Napríklad pri potiahnutí oxidom hlinitým sa pevnosť vrstvy prudko zníži pri hrúbke vrstvy väčšej ako 0,8 mm. Zvyčajne sa používajú povlaky s hrúbkou vrstvy 0,2 až 0,3 mm.
Na zvýšenie adhéznej sily keramických povlakov so základným kovom sa tieto nastriekajú na podkladovú vrstvu. Pri striekaní oxidu hlinitého, nichrómu alebo ocele odolnej voči korózii je najvhodnejší základný náter. Hrúbka podvrstvy je 0,05 mm. Menej vhodné na podvrstvu sú z hľadiska tepelnej odolnosti molybdén a volfrám, ktoré tvoria oxidy s nedostatočnou pevnosťou.
Plazmové povlaky sa používajú aj ako elektrické izolátory, napríklad pri výrobe dielov pre MHD generátory, výmenníky tepla, tenzometre, elektrické pílové listy, induktory na vysokofrekvenčné spájkovanie a iné diely v elektrotechnike, rádioelektronike a prístrojoch tvorby. Pórovitosť náterov, vrátane keramických, nebráni ich použitiu ako elektroizolačných materiálov, ak sú chránené pred vlhkosťou.
Plazmové povlaky na ochranu dielov pred koróziou a opotrebovaním sú menej účinné, pretože majú vysokú pórovitosť. Na zníženie pórovitosti potrebujú dodatočnú impregnáciu (organické polymérne materiály - živice a laky) alebo fúziu. Vlastnosti impregnačných materiálov určujú prevádzkovú teplotu dielu. Impregnácia je obzvlášť účinná, keď je diel vystavený korózii a abrazívnemu alebo erozívnemu opotrebovaniu. Zvyčajne sa na impregnáciu používa fenolformaldehydová živica. Pre vysoké prevádzkové teploty sa používa impregnácia náterov zo striekaného volfrámu meďou a striebrom.

Aplikované materiály. Na plazmové striekanie sa používajú prášky s veľkosťou častíc 20-150 mikrónov. Pre oxid hlinitý a oxid zirkoničitý by veľkosť častíc mala byť 40-70 mikrónov, pre volfrám 20-100 mikrónov. Pre povlaky s vysokou hustotou by veľkosť častíc mala byť menšia a nemala by presiahnuť 10-40 mikrónov; na získanie optimálnej distribúcie veľkosti častíc práškov by sa mali pred použitím preosiať.
Na získanie tepelne odolných povlakov sa používajú nasledujúce prášky: oxid hlinitý (oxid hlinitý) triedy GA85 alebo GA8; oxid zirkoničitý (90 % Zr02); volfrám s časticami 40-100 mikrónov vo forme prášku triedy B alebo B-1. Ako plazmotvorný plyn sa používa dusík s koncentráciou 99,5 % alebo vodík s čistotou 99,7 % (trieda A) alebo argón.
Vybavenie. Na plazmové striekanie sa používajú špeciálne zariadenia vyrábané priemyslom, napríklad zariadenia typu UMP-4-64 (obr. 77). Toto zariadenie je určené na striekanie žiaruvzdorných materiálov: volfrám, oxid zirkoničitý, oxid hlinitý. V prítomnosti komory s ochrannou atmosférou je možné striekať aj karbidy, boridy, nitridy, silicidy a iné zlúčeniny žiaruvzdorných materiálov. Inštalácia pozostáva z plazmového horáka, podávača prášku a ovládacieho panela.
Na napájanie inštalácie prúdom sa používajú zváracie meniče PSO-500 (2 ks) alebo polovodičové usmerňovače IPN-160/600.na dusík 85-90V, so zmesou dusíka a vodíka 100-120V, prevádzkový prúd na dusík 320 -340 A, na zmesi dusíka a vodíka 270-300 A Zariadenie horáka na plazmové striekanie je znázornené na obr. 78.

Ryža. 77. Inštalácia UCHP-4-64 pre plazmové striekanie:
1 - horák (plazmatron); 2 - podávač prášku; 3 - ovládací panel

Ryža. 78. Horák na plazmové striekanie:
1 - tryska na chladenie striekaného povrchu stlačeným vzduchom; 2 - dýza-anóda; 3 - textolitová manžeta; 4 - vsuvka pre prívod plynu; 5 - medené telo katódy; 6 - volfrámová katóda s priemerom 3 mm; 7 - vodou chladené káble; 8 - rukoväť; 9 - zapaľovacia sviečka; 10 - azbestocementový krúžok

Technológia plazmového striekania. Pred nástrekom je povrch dielu opieskovaný, najlepšie bezprostredne pred procesom náteru.Okrem vytvorenia drsného povrchu sa pieskovaním odstraňuje film adsorbovaného vzduchu a vlhkosti, ktorý zabraňuje kontaktu medzi striekanými časticami a dielom.Namiesto kremenného piesku , ktorá je škodlivá, pretože spôsobuje silikózu, používa sa korundový prášok, karbid kremíka a triesky z bielej liatiny Pre materiály odolné voči korózii by sa nemali používať triesky z bielej liatiny, pretože ich častice zostávajúce na povrchu výrobku môžu spôsobiť lokálnu koróziu .
Pred nástrekom hlavného náteru sa nastrieka spodná vrstva zo zodpovedajúcich materiálov uvedených vyššie. Podvrstvu je možné nanášať ľubovoľným spôsobom - plynový plameň, elektrický oblúk.
Pri plazmovom striekaní by sa povrch nemal prehrievať nad teplotu 300 °C, pretože to spôsobuje vnútorné pnutie, ktoré môže viesť k deštrukcii povlaku.náustok horáka.
Použitie chladiacej trysky umožňuje znížiť vzdialenosť od horáka k povrchu zo 120 mm na 70 mm. Tým sa zvyšuje produktivita zariadenia, zvyšuje sa miera využitia prášku, zvyšuje sa pevnosť a znižuje sa pórovitosť povlaku.. Prílišné chladenie je neprípustné, pretože zhoršuje vlastnosti povlaku. Chladenie nie je potrebné, ak je hrúbka poťahovej vrstvy menšia ako 0,1 mm alebo rýchlosť pohybu horáka vzhľadom na povrch je dostatočne vysoká a nanesená vrstva má čas vychladnúť pred ďalším prechodom horáka. To je zabezpečené masívnymi dielmi, v ktorých dochádza k intenzívnemu odvodu tepla.
Uhol rozstreku, t.j. uhol medzi osou trysky horáka a povrchom musí byť 90-60°. Pri uhle menšom ako 60° sa energia dopadu častíc na povrch znižuje, čo zhoršuje pevnosť povlaku.
Na získanie povlaku, ktorý má jednotnú hrúbku a jednotnú kvalitu, sa používajú rôzne prostriedky na mechanizáciu procesu. Najjednoduchším a najdostupnejším z nich je sústruh, v ktorého kazete je inštalovaná striekaná časť a v strmeni - horák.
Ako plazmový plyn sa odporúča dusík. Pridanie 5-10% vodíka k dusíku zvyšuje produktivitu procesu, ale vyžaduje zdroj prúdu s prevádzkovým napätím 110-120 V namiesto 85-95 V so samotným dusíkom. Argón je možné použiť iba v zmesi s vodíkom alebo dusíkom, keďže s jedným argónom prevádzkové napätie nepresahuje 35 V, čo drasticky znižuje tepelný výkon horáka a jeho produktivitu.

Plazmové striekanie

Metóda nanášania povlakov pomocou prúdu plazmy je lepšia ako metódy nanášania kovov pomocou kyslíko-acetylénového plameňa a oblúkové zváranie. Výhoda tejto metódy oproti iným spočíva v možnosti tavenia a nanášania viacvrstvových povlakov na materiály vyrobené zo žiaruvzdorných kovov, bez ohľadu na teplotu tavenia žiaruvzdorných kovov, čo umožňuje obnovu dielov, ktoré majú všetky veľkosti opravy.

Podobne ako iné spôsoby vysokoteplotného striekania povlakov, ani plazmové striekanie nespôsobuje deformáciu dielu a zmeny v štruktúre. Odolnosť plazmových povlakov proti opotrebeniu je 1,5...3 krát vyššia a koeficient trenia je 1,5...2 krát nižší ako u kalenej ocele 45.

Plazmový lúč sa používa na naváranie a poťahovanie výrobkov z ocelí, hliníka a jeho zliatin a iných materiálov tavením prídavného drôtu alebo kovových práškov. Plazma sa používa na rezanie a povrchovú úpravu rôznych materiálov, ohrev na spájkovanie a tepelné spracovanie. Použitie neutrálnych plynov na tvorbu a ochranu plazmy - argón, dusík a ich zmesi - zabezpečuje minimálne vyhorenie legujúcich prvkov a oxidáciu častíc. Plazmový nástrek zlepšuje vlastnosti kovových povlakov, jeho široké využitie je však limitované nízkou priľnavosťou povlaku k povrchu renovovaného dielu a spoľahlivosťou plazmových horákov, vysokou hlučnosťou a jasom oblúka. Plazmový oblúk je vysokointenzívny zdroj tepla, pozostávajúci z molekúl atómov, iónov, elektrónov a svetelných kvánt vo vysoko ionizovanom stave, ktorých teplota môže dosiahnuť 20 000 °C a viac.

Plazmový prúd má jasne žiariace jadro, ktorého dĺžka sa môže meniť od 2...3 do 40...50 mm v závislosti od veľkosti dýzy a kanála, zloženia plynu a prietoku, hodnoty prúdu a dĺžky oblúka.

Napájací obvod inštalácie pozostáva z dvoch zdrojov: jeden z nich je určený na napájanie plazmového oblúka a druhý - na udržanie hlavného oblúka. Plyn tvoriaci plazmu sa dodáva z tlakovej fľaše cez plynové zariadenie umiestnené v ovládacom paneli. Na privádzanie plniaceho prášku sa používa nosný plyn. Plynové zariadenie pozostáva z tlakových fliaš, reduktorov, prietokomerov, zmiešavača, poistiek a elektromagnetických ventilov.

Na naváranie je vhodné použiť plazmové horáky, v ktorých horia dva oblúky súčasne: jeden je plazmotvorný a druhý slúži na roztavenie základného kovu a roztavenie plniva. Pri striekaní sa odporúčajú horáky, v ktorých sa výplň a základné kovy ohrievajú časťou prúdu plazmy, ktorá prešla otvorom v dýze.

Niresistové a bronzové prášky sa používajú na nástrek antifrikčných náterov. Prášky zo samotaviacich zliatin PG-SRZ, SNGN-50, nehrdzavejúca oceľ sa používajú v zmesiach na striekanie náterov odolných voči opotrebovaniu, ako aj na obnovu hriadeľov a sediel ložísk.

Intermetalické prášky (chemická zlúčenina kovu s kovom) PN55T, PN85Yu15 sa používajú ako podvrstva (0,05...0,1 mm) na zvýšenie adhéznej sily náterov a ako zložka práškovej zmesi na zvýšenie súdržnej pevnosti náteru. Plazmové povlaky majú dostatočne vysoké hodnoty priľnavosti s hrúbkou vrstvy do 0,6 ... 0,8 mm.

Na striekanie hlavných a ojničných čapov kľukového hriadeľa motora ZIL-130 môžete použiť zmes práškov - 15 ... 25 % (hmotn.) PN85Yu15 + 35 ... 40 % PG-SRZ + 35 . .. 50 % P2X13. Z ekonomických dôvodov je vhodné striekať zmesami, ktorých hlavnou zložkou sú lacné prášky (ni-resist, nerez, bronz). Do ich zloženia sa pridáva 10…15% prášku PN85Yu15.

Prášky PR-N70Yu30 a PR-N85Yu15, vyrábané NPO Tulachermet, môžu slúžiť ako podvrstva a hlavná náterová vrstva v kombinácii s práškami s vysokým obsahom uhlíka.

Kvalita povlaku pri plazmovom striekaní do značnej miery závisí od výkonu horáka, prietoku plynu, elektrického režimu, dodávky prášku, podmienok striekania (vzdialenosť horáka od produktu, uhol striekania je nastavený experimentálne pre každý konkrétny prípad.

Ryža. 1. Schéma inštalácie pre plazmové naváranie:
1 - hlavný zdroj prúdu; 2 - prúdový zdroj pre budenie; 3 - plazmový horák; 4 - plynová fľaša prepravujúca zvárací prášok; 5 - reduktor plynu; 6 - dávkovač; 7 - valec s plazmovým plynom; 8 - rotameter; 9 - mixér.

Ryža. 2. Schémy plazmových horákov na povrchovú úpravu (a) a na striekanie (b):
1 - volfrámová elektróda (katóda); 2 - izolačné tesnenie; 3 - dýza (anóda); 4 - plazma; 5 - nanesená vrstva; 6 - základný kov; 7 - kanál na prívod zváracieho prášku; 8 - kanály pre chladiacu vodu; 9 - striekaná vrstva.

Na obnovu dielov typu „hriadeľ“ (prevodové hriadele, duté a plné hriadele a nápravy, kardanové kríže a diferenciály) s opotrebovaním nie väčším ako 3 mm sa používa inštalácia OKS-11231-GOSNITI plazmovým naváraním s tvrdým- zliatinové materiály.

Priemer a dĺžka zváraných dielov je 20…100 a 100…800 mm. Použité prášky: sor-roztoč, nabitý hliníkovým práškom ASDT; US-25 s hliníkom; T-590 s hliníkom; PG-L101 s hliníkom; plyn - argón, stlačený vzduch. Tvrdosť naneseného kovu je až 66 HRC3. Celkové rozmery stroja 2225X1236X1815 mm.

Podľa GOSNITI bude ročný ekonomický efekt inštalácie viac ako 9 000 rubľov.

Pri inštalácii OKS-11192-GOSNITI sú skosenia kotúčov ventilov dieselových motorov všetkých značiek úspešne obnovené práškovým materiálom PG-SR2. Jeho produktivita je 80…100 ventilov za zmenu.

Vysokú spoľahlivosť v prevádzke preukázal malý plazmový horák VSKHIZO-Z, ktorý sa v kombinácii s prerobenou inštaláciou UMP-5-68 odporúča na obnovu kľukových hriadeľov YaMZ-238NB, SMD-14 a A-41. motory s nasledujúcim zložením: drôt Sv-08G2S-80 …85% + PG-SR4-15…20% prášok (SMD-14 a A-41) a 15GSTYUTSA-75…80% drôt + PG-SR4-20…25 prášku. Tvrdosť čapov hriadeľa v prvom prípade je 46,5 ... 51,5 HRC3, v druhom - 56,5 ... 61 HRC3. Odolnosť proti opotrebovaniu čapov a vložiek je na úrovni kľukového hriadeľa.

Je potrebné vyriešiť problém zabezpečenia potrebnej pevnosti priľnavosti kovového povlaku k produktu, hľadanie nových lacných materiálov a efektívnych spôsobov prípravy opotrebovaných povrchov dielov pred plazmovým striekaním.

Prvú je možné riešiť zavedením prídavnej operácie - natavením striekaného náteru, ktorá sa vykonáva plazmovým alebo kyslíko-acetylénovým horákom ihneď po nanesení náteru, ako aj ohrevom vysokofrekvenčnými prúdmi. Po roztavení povlaku sa jeho fyzikálne a mechanické vlastnosti zlepšia a priľnavosť sa zvýši 10-krát alebo viac.

Technologický proces obnovy dielov týmto spôsobom zahŕňa čistenie povrchu výrobku od nečistôt a oxidov (v prípade potreby predbežné brúsenie, aby sa dosiahol správny geometrický tvar dielov), jeho odmasťovanie a abrazívne otryskanie (vytvára mechanické spevnenie, ničí oxidový film, zvyšuje drsnosť), striekanie dielu natavením povlaku a následné opracovanie výrobku.

Tlak stlačeného vzduchu počas abrazívneho tryskania - 0,4 ... 0,6 MPa, ofukovacia vzdialenosť 50 ... 90 mm, uhol nábehu abrazívneho prúdu 75 ... 90 °. Dĺžka úpravy závisí od brusiva (prášok bieleho elektrokorundu 23A, 24A alebo čierneho karbidu kremíka 53C, 54C so zrnitosťou 80 ... 125 mikrónov GOST 1347-80, oceľové alebo liatinové broky DSK a DCHK č. 08K č. 1,5K GOST 11964-69), materiál dielu a jeho tvrdosť a plocha obrobeného povrchu. Čas medzi prípravou a nástrekom by mal byť čo najkratší a nemal by presiahnuť 1,5 hodiny.

Vzdialenosť od výstupu dýzy k povrchu dielu počas plazmového tavenia je znížená na 50 ... 60 mm.

Pri valcových častiach sa tavenie vykonáva počas ich otáčania s frekvenciou 10 ... 20 min-1.

Ako rotátor na plazmové striekanie je možné použiť inštalácie 011-1-01, 011-109 alebo skrutkový sústruh.

Pri výbere konečnej hrúbky vrstvy je potrebné vziať do úvahy zmrštenie počas lemovania (10...20%) a prídavok na opracovanie (0,2...0,3 mm na stranu).

Plazmové povlaky striekané kovovými práškami sa spracovávajú na skrutkovacích sústruhoch alebo brúskach pomocou bežných rezných nástrojov. Obzvlášť efektívne je brúsenie kotúčmi zo syntetických diamantov.

Vykonané štúdie ukázali, že je možné obnoviť kritické časti autotraktorov akéhokoľvek tvaru (kuchy a tlačné tyče, skosenie tanierov a driekov ventilov, kľukové hriadele, valčeky vodných čerpadiel) plazmovým nástrekom s pretavením náteru, čo by sa malo brať do úvahy pri špecialistov pri vývoji technologických postupov na obnovu týchto častí.

Použitie plazmového nástreku je vhodné pri obnove opotrebiteľných pracovných častí poľnohospodárskych strojov (v tomto prípade je žiaduca aplikácia karbidových práškov). Môže sa použiť na nanášanie tepelne odolných antikoróznych náterov na diely pracujúce pri vysokých teplotách.

Zároveň nie je úplne vyriešený problém striekaných náterov. Napríklad kontrola v procese striekania hrúbky náterov, mechanické spracovanie striekaných náterov. Je potrebné ďalej zdokonaľovať existujúcu technológiu vysokoteplotného nástreku a zariadenia na jej implementáciu, hĺbkové a všestranné štúdie možností a výhod tejto technológie a vypracovanie vedecky podložených odporúčaní pre použitie materiálov s tavivom. na konkrétnych častiach.

TO Kategória: - Pokročilé metódy opráv