11.3.Привести сравнительную характеристику технологий плазменного и электродугового напыления

Плазменное напыление — процесс нанесения покрытия на поверхность изделия с помощью плазменной струи.

Сущность плазменного напыления заключается в том, что в высокотемпературную плазменную струю подаётся распыляемый материал, который нагревается, плавится и в виде двухфазного потока направляется на подложку. При ударе и деформации происходит взаимодействие частиц с поверхностью основы или напыляемым материалом и формирование покрытия. Плазменное напыление является одним из вариантов газотермического напыления.

h 50мкм – 10мм

Тподложки – 50-150^оС

Производительность –до 11 кг/час

Тплазмы – 12-16 тис К

Прочность сцепления – сталь – 20-30Н/мм²

цвет. Спл – 15-50

керамика – 20-40

карбиды – 55-70

Возможность применения различных атмосфер и чрезвычайно гибкое управление параметров: U, Iдуги, вид и расход газа , расход порошка и проволоки, диаметр сопла и дистанция напыления.

Электродуговое напыление — это современный высокотехнологичный способ нанесения металлизационного покрытия на поверхности различных видов, конфигураций и назначений. Металл расплавляется за счет дуги, горящей между двумя проволоками подобранного химического состава, и распыляется струей сжатого воздуха на специально подготовленную поверхность. Подготовка поверхности включает в себя дробеструйную, пескоструйную, механическую или абразивную обработку. . Для металлизации используются металлы и сплавы, состоящие из технологических соединений легированных сталей, железа, меди, алюминия, цинка, никеля. Неоспоримым преимуществом электродугового напыления является отсутствие термических деформаций и разупрочнения металла деталей, т.к. нагрев поверхности не превышает 80ºC. Данная технология позволяет получать широкий спектр износостойких, коррозионностойких, жаростойких, электропроводящих и декоративных покрытий, защищающих металлические изделия и продлевающих срок их эксплуатации. Метод электродугового напыления дает возможность наносить плотные покрытия на объекты различной формы и размеров, в том числе и на внутренние поверхности диаметром более 60 мм и на глубину до 2-х метров.

Плазменное напыление. На сегоднишний день это один из самых совершенных методов нанесения газотермических покрытий. Нагрев и ускорение частиц происходит в струе нискотемпературной плазмы, получаемой в плазмотроне косвенного действия. Существует множество конструкций плазмотроно в для напыления, в основном, вазличающихся по способу введения прошка.

Данный метод характеризуется следующими показателями:

- толщина покрытия от 50 мкм до 10мм

- Разогрев подложки до 500-150, что позволяет наносить покрытие на дерево, пластмассы

- производительность до 11 кг/ч

- возможность гибкой регулировки энергетических и газовых параметров работы плазматрона

- возможность применения окислительных, востанавительных или инертных газов

- температура плазменной струи -12-16 тыс оС

- прочность сцепления стали – 20-30Н/мм2, цветные сплавы-15 -50

- пористость – 5-10%

К технологическим параметрам относят

- напряжение и сила тока дуги

- вид и расход плазмообразующего газа

- диаметр сопла плазматрона

- расход порошка

- размер порошка (5-100 мкм) или диаметр проволоки(0,8-2,5 мм)

- дистанция напыления(до 300мм)

- скорость перемещения плазматрона относительно поверхности

Электродуговое в этом способе расплавление наносимого материала, находящегося в виде проволоки, происходит при горении дугового разряда. При ЭДН плавление материала покрытия производится дуговым разрядом, а его диспертирование – скоростным потоком газа.

ЭДН используется для нанесения износо-и коррозионностойких покрытий из металлов, антифрикционных покрытий:бронзы, композиционные псевдосплавы: сталь – медь, медь – свинец, алюминий – сталь и т.п., которыенапыляют, используя биметаллическую или просто разную проволоку

Основные характеристики

-КПД – 07-09, что заметно выше чем прри других методах

- производительность до 50 кг в час

-прочность сцепления покрытия

- пористость 5-15 %

- оптимальная толщина слоя 0,5-2,5 мм

Основные технологические параметры:

- сила тока дуги – 80 – 600А;

- диаметр проволоки и скорость подачи 0,05 – 0,35м/с

- расход газа 50 – 150 м3/ч;

- дистанция напыления

- скорость перемещения горелки 3-5 м/мин;

- количество проходов

Недостатки:-интенсивное взаимодействие с газовым потоком и атмосферой, в резултате чего происходит окисление капель и насыщение их азотом.Для предотвращения этого применяют напыление в камерах с защитным газом; возможность использования только проволочных материалов.