В современном мире, к деталям машин выдвигают особенные требования. Такими требованиями могу быть повышенная механическая прочность, жаростойкость, стойкость к химическим агрессивным средам. Выполнять изделия из цельными, из материала подходящего к требованиям очень дорого. Проще изготавливать конструкционные детали. Например, выполнить из металла деталь и покрыть ее защитным сплавом, механически прочным, жаростойким или другим. Один из предпочтительных методов нанесения защитного слоя – это напыление или наплавка плазменной дугой.
Этот процесс заключается в том, что будущее покрытие, виде порошка или проволоки подается в плазменную дугу. Где нагревается, расплавляется и переносится на разогретую обрабатываемую деталь. Что улучшает сплавление детали с наносимым покрытием.
Данный метод имеет определенные преимущества перед другими методами напыления (вакуумными, гальваническими или др.). Среди преимуществ высокая температура плазменной дуги, которая позволяет плавить самые тугоплавкие материалы; возможность получать и наносить сплавы из различных по характеристикам материалов и др.
Другими преимуществами данной наплавки – это нанесения тонкого равномерного слоя на поверхность детали, зачастую не требующей дальнейшей механической обработки, бес содержания пор и пустот в покрытии. При использовании порошка никеля или кобальта, можно получить покрытия с наилучшими термическими и механическими характеристиками. В плазменной наплавке, так же как и напылении и сварке, для разогрева и переноса частиц используют газ аргон. Процесс напыления отличается от наплавки более плотным и скорым потоком плазменной струи. Объясняется это тем, что при напылении используются материалы с высокой температурой плавления. Это могут быть металлы (молибден, вольфрам) или неметаллические материалы (карбиды, бориды и др.)
Процесс напыления заключается в том, что напыляемый материал не расплавляется в плазменной дуге, а становится пластичным. Имея большую кинетическую скорость, чем при наплавке, напыляемые частицы соударяются с поверхностью, расплющиваются и внедряются в нее. При этом температура частиц повышается, улучшая сцепление между частицами и поверхностью, а также между самими частицами.
Тем не менее, для любого способа, наплавка или напыление, применяются специальные устройства – плазмотроны. Применяя в плазмотронах различные газы, например азот или водород, помимо аргона, или измененные детали, диаметр сопла, его длину можно менять мощность потока и др. характеристики плазменной дуги.
Также следует учесть, что качество покрытия и обработки детали зависит от многих параметров. На качество влияет: материал детали и напыления, близкое значение коэффициента теплового расширения этих материалов, сцепление детали с напылением и других физических свойств. Не менее важными параметрами являются загрязненность поверхности обрабатываемой детали и правильно подобранных параметров напыления.
|
