Металлизация
Металлизация (напыление) – это нанесение металлического покрытия на поверхность изделия в результате осаждения на ней жидкого металла, распыляемого газовой струей.
Металлизация дает возможность покрывать поверхности деталей почти из всех металлов независимо от формы поверхностей. Толщина наносимого слоя металла может колебаться от 0,02 до 10 мм и более. Поскольку металлизация вызывает лишь небольшой нагрев покрываемой поверхности (обычно не более 70С), то она не приводит к структурным изменениям в покрываемом материале, благодаря чему можно наносить слой покрытия на любые материалы: металл, пластмассу, дерево, резину и т. п.
Металлизацию применяют для защиты от изнашивания, коррозии, а также в декоративных целях для таких изделий, как цистерны, бензобаки, мосты, изнашивающиеся части валов, подшипников и других деталей машин. По сравнению с наплавленным слоем металлизированный (металлизационный) слой имеет меньшую прочность и плотность. Поэтому металлизацию нельзя применять для восстановления изношенной детали ответственной прочности. Как правило, металлизация применяется для восстановления размеров изношенных малонагруженных деталей.
|
Способы металлизации (напыления) |
|
1. Дуговая металлизация (напыление) (рис. 93С) |
|
1 2 3 4 5
Сжатый воздух
6
Рис. 93С. Дуговой металлизатор: 1 – корпус; 2 – механизм протягивания; 3 – электродные проволоки; 4 – направляющий мундштук; 5 – точка возбуждения электрической дуги; 6 – рукоятка; Vпп – скорость подачи проволоки.
Металлизатор состоит из корпуса 1, внутрь которого с помощью механизма протягивания 2 подают проволоки 3, попадающие в направляющие мундштуки 4, к которым подведён электрический ток. При соприкосновении проволок 3 в точке 5 в результате короткого замыкания возникает дуга, которая расплавляет металл. Одновременно с этим сначала через полую рукоятку 6, а затем по воздушному соплу направляющих мундштуков 4 в зону дуги поступает сжатый воздух, который увлекает за собой капли расплавленного металла, унося их на покрываемую поверхность. |
|
2. Плазменная металлизация (газотермическое напыление) (рис. 94С) |
|
Рис. 94С. Схема плазменного напыления с использованием порошка ПГ – плазмообразующий газ; НП – напыляемый порошок. Электрическая дуга зажигается между соплом (+) и вольфрамовым электродом (-). Плазмообразующий газ (Ar, He, H2, N2 или их смеси), проходя через дугу (между соплом и неплавящимся электродом), ионизируется, что приводит к возникновению струи плазмы. Температура внутри струи плазмы может достигать значения температуры около 16000 0С. Напыляемый порошок (НП) подается в струю плазмы за соплом горелки, где он плавится и переносится к предварительно подготовленной поверхности подложки. Налипая на эту поверхность напыляемый материал образует покрытие. Высокая температура плазмы позволяет проводить напыление тугоплавких материалов. Возможность регулирования температуры и скорости плазменной струи в результате выбора формы и диаметра сопла и режима напыления расширяет диапазон напыляемых материалов (металлы, керамика и органические материалы). Покрытия, полученные методом плазменного напыления, обладают высокой плотностью и хорошим сцеплением с подложкой (прочность сцепления в 2–4 раза выше, чем при дуговой металлизации). В качестве напыляемого материала вместо порошка можно использовать проволоку (пруток) диаметром от 1 до 2,5 мм |
|
3. Порошковое газопламенное напыление (рис. 95С) |
|
Рис. 95С. Схема порошкового газопламенного напыления При порошковом газопламенном напылении источником тепловой энергии является пламя, образующееся в результате горения горючего газа в струе кислорода на выходе из сопла газовой горелки. В качестве горючего газа в большинстве случаев используют ацетилен, можно также применять пропан и водород. Напыляемый порошок (НП) поступает в горелку сверху из бункера через отверстие, разгоняется потоком горючего газа и на выходе из сопла попадает в пламя. где происходит его нагревание. Увлекаемые струей горячего газа частицы порошка попадают на предварительно подготовленную напыляемую поверхность, налипают на нее и образуют покрытие. При газопламенном способе нанесения покрытий напыление осуществляется в основном теми материалами, температура плавления которых ниже температуры газового пламени. Покрытия, полученные методом газопламенного напыления, обладают практически такой же плотностью и сцеплением с подложкой, как и покрытия, выполненные дуговой металлизацией. |
Vпп
+ 
Vпп
_
