Hideg - permetezett fém bevonatok, a tudomány és az élet
„Hideg” SPRAY fémbevonatot
Kandidátusa Fizikai és Matematikai Tudományok, A. Klyuev és A. Kashirinyh.
Ha már az első fém eszközök, világossá vált, hogy a szilárd és tartós, de nagyon gyakran elrontotta a nedvességet. Ahogy telt az idő, az emberek által létrehozott mechanizmusok és gépek, valamint a kifinomultabb válnak, annál nehezebb körülmények között kellett dolgoznia a fém alkatrészek. Rezgés és váltakozó terhelés, nagy hőmérséklet, sugárzásnak való kitettség, agresszív kémiai környezet - ez nem egy teljes listát a „test”, amelyeknek ki vannak téve. Co idő, az emberek megtanulták, hogy megvédje a fémet a korróziótól, kopás és más jelenségek, amelyek csökkentik az alkatrészek élettartama. Lényegében két megközelítés, hogy ilyen védelmet sem a fém alapanyagot hozzáadott ötvöző elemek, amelyek a kívánt tulajdonságokat, hogy az ötvözet, vagy a felületet védő bevonatot alkalmaznak. A munkakörülmények gépalkatrészek diktálja a szükséges tulajdonságokat, a bevonat. Technologies és az alkalmazásukra változatos: vannak viszonylag egyszerűen, van egy nagyon vékony, így létrehozni bevonatokat egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik. A nyugtalan mérnökök továbbra is kitalálni az új burkolat, és felér az előállításukra szolgáló eljárások. A sors ezeket a találmányokat lehet boldog, ha a bevonat sokkal jobb elődeik a hasznos tulajdonságok, vagy ha a technológia jelentős gazdasági előnyöket. A fejlesztés a fizikus Obninsk össze a két feltételt.
TEMPERATURES PLUS SPEED
Way metallizáció felületek a modern technológia a leggyakrabban használt galvanikus bevonat és dip. Ritkábban használt vákuumos felvitel, gőzfázisú és így tovább. A legközelebbi a gáz fejlődése termikus Obninsk fizikusok fémezéssel alkalmazva a fém megolvad, atomizált apró cseppek és a gázáram át visszük fel a hordozóra.
A fém megolvasztjuk gázégők, elektromos ív az alacsony hőmérsékletű plazma, és még induktorok robbanóanyagok. Ennek megfelelően fémezési módszert úgynevezett lángszóró, és nagyfrekvenciás ív fémezés, plazma és detonációs-gázporlasztást.
Során láng permetezés a fémrúd, drót, vagy por megolvad és permetezzük a láng az égő futó keverékét oxigén éghető gáz. Amikor az elektromos galvanizáló anyagot megolvasztják egy elektromos ív. Mindkét esetben, a fém cseppek kerülnek át a szubsztrát permetezett légáramlást. A plazmában permetezés fűtésére és permetezés használt anyag plazmasugár képződik plasmatrons különböző minták. Robbanás-gázporlasztást annak eredményeként jön létre a robbanás, diszpergáljuk fémes részecskékkel, hogy hatalmas sebességgel.
Minden esetben a spray-zett anyag kapott részecskék kétféle energia: termikus - a hőforrás és a kinetikus - a gázáramból. Mindkét típusú energia részt vesz a kialakulását a bevonat, és meghatározzák annak szerkezetét és tulajdonságait. A mozgási energia a részecskék (kivéve a detonációs-gáz módszer) képest kicsi a hőt, és a természet a kapcsolatukat a szubsztrát és a között van meghatározva, egy termikus eljárás: olvadási, kristályosodási, diffúzió, fázisváltozások, stb A bevonatok általában mutatnak jó tapadószilárdsága a szubsztrát (adhézió), és sajnos gyenge egyöntetűséget, mivel nagy paraméter terjedését a gáz áramlási keresztmetszet.
Coatings, hogy hozzon létre egy termikus szórással módszerek számos hátránnyal. Ezek közé tartozik mindenekelőtt nagy porozitású, kivéve persze, nem célja, hogy a különleges porózus bevonattal, amely egyes részein csövek. Ezen kívül, mivel a gyors hűtés a fém a hordozó felületén egy bevonatot, amely nagy belső feszültség. A munkadarab elkerülhetetlenül fűtött, ha komplex alakú, nem lenne „történet”. Végül az éghető gázok és a magas hőmérséklet a munkaterületen bonyolítja intézkedéseket, hogy biztosítsák a személyzet biztonsága.
SPEED és a hőmérséklet
A vágy, hogy hozzon létre egy jobb technológia alakult ki régen. A mérnökök volt a cél -, hogy megőrizze a méltóságát hagyományos technológiák és megszabadulni a hátrányaikat. A keresés irányát többé-kevésbé nyilvánvaló: először is, a bevonatot kell kialakítani főként a kinetikus fém részecske energia (nem teszik lehetővé olvadó a részecskék: ez megakadályozza a melegítő részek és a szubsztrát oxidációs és bevonatok részecskék), és, másodszor, a részecskék kell beszereznie nagysebességű oka nem a robbanás energia detonáció-gáz módszer, és a sűrített gáz jet. Egy ilyen eljárás az úgynevezett gáz-dinamikus.
Az első számítások és kísérletek kimutatták, hogy oly módon, hogy hozzon létre bevonatok kielégítő tulajdonságokkal, lehetséges, ha használják a munka gáz hélium. Ez a választás volt annak a ténynek köszönhető, hogy a gáz áramlási sebessége a hangsebesség sopleproportsionalna hangsebesség a megfelelő gáz. A könnyű gázok (hidrogén, mert az explosiveness nem tekinthető) a hang sebessége sokkal nagyobb, mint a levegő vagy nitrogén. Úgy kell gyorsítani hélium fém részecskék nagy sebességgel, így nekik egy kinetikus energia elegendő ahhoz, hogy rögzítse a cél. Azt hitték, hogy a használata a levegőnél nehezebb gáz, például levegő, kudarcra van ítélve.
Work tapasztalt szórásos berendezések adott jó eredményeket: diszpergálódnak részecskék hélium áramot a legtöbb iparilag alkalmazott fém jól tapad a hordozóra, és ezáltal sűrű bevonatot.
De a teljes elégedettség a mérnökök nem tapasztalták. Egyértelmű volt, hogy a berendezés a könnyű gázok elkerülhetetlenül drága és csak a vállalkozások lehetne használni, termelő high-tech termékek (már csak vonalak sűrített hélium). A sűrített levegő szinte minden boltban, minden egyes vállalkozás benzinkutak, szervizek.
Számos kísérlet sűrített levegővel úgy tűnt, hogy a legrosszabb várakozásokat a fejlesztők. Ugyanakkor az intenzív keresés még mindig lehet találni a megoldást. kielégítő bevonat minőségét kapunk, ha a sűrített levegő a kamrában melegítjük, mielőtt a fúvóka és a fémpor kezdett hozzá finom por a kerámia, vagy kemény fém.
A lényeg az, hogy a fűtés a levegő nyomása a kamrában összhangban a törvény a Charles nőtt, és ezért növeli, és a kipufogó sebessége a fúvókán. fémrészecskék szerzett hatalmas sebességgel gázsugár, amikor ütő a szubsztrát meglágyul, és hegesztéssel egymáshoz rögzítve. Kerámia részecskéket jár mikroszkópos kalapáccsal - ezek adják át a mozgási energiát az alatta fekvő rétegekbe, tömörített őket, csökkentve a porozitás a bevonat.
Bizonyos kerámia részecskéket megragadnak a bevonat, egyéb lepattan róla. Azonban, ebben az eljárásban, a bevonat csak a viszonylag képlékeny fémek - a réz, alumínium, cink, nikkel, stb Ezt követően, az elem lehet alávetni minden ismert módszerek megmunkálási :. Fúrás, marás, köszörülés, darálás, lengyel.
Ennek legfőbb feltétele - az egyszerűség és a megbízhatóság
technológusok erőfeszítéseket marad hiába, ha a tervezők nem lesz képes létrehozni egy egyszerű, megbízható és költséghatékony eszközök, amelyek által végrehajtandó technológusok találta fel. Az alapot a permetezésére alkalmas eszközt a fémport válnak szuperszonikus fúvóka és a kis elektromos fűtőelem sűrített levegő áramát tudja, hogy a hőmérsékletet legfeljebb 500-600 o C-on
Használja a normál levegő a dolgozó gázokra hagyjuk, hogy megoldja a problémát, hogy a másik előtt álló rendszer fejlesztők könnyű gázok. Ez a bevezetés a permetezett port a gázáramba. Megőrzése integritását, adagolók volt beállítva, hogy egy kritikus szakasz a fúvóka, vagyis a por kell betáplálni, hogy a nagynyomású régióban. A tisztán technikai nehézségek súlyosbítja az a tény, hogy áthalad a kritikus keresztmetszete, a fém részecskék fokozott kopását idézheti elő a fúvóka, romlottak aerodinamikai jellemzői, hogy nem a bevonat stabilizálására módot. A design a gép légi jet szórók mérnökei elvét alkalmazta, ismert mindenki mást iskola fizikai kísérleteknél. Amikor a gáz áthalad a csatornán változó szakasz, a legszűkebb pontján annak sebességét megnöveljük, és a statikus nyomás csökken, és kisebb is lehet, mint a légköri. A csatorna, amelyen keresztül por táplálja a feeder, helyezkednek el, ezen a helyen, és a port mozgatjuk a fúvóka által a levegő fojtó.
Ennek eredményeként, a fény jelent meg egy hordozható berendezés alkalmazásával fémbevonatok. Ez számos előnnyel, amelyek nagyon hasznosak a különböző iparágakban:
szükséges a berendezés működését kizárólag a rács és a levegő vonal vagy egy kompresszor nyújtó nyomású sűrített levegővel 5-6 atm és folyási sebessége 0,5 m 3 / perc;
szubsztrátum bevonására hőmérséklete ne haladja meg a 150 ° C;
bevonatok nagy tapadású (40-100 N / mm 2), és kis porozitású (1-3%);
A készülék nem bocsát ki káros anyagokat és a sugárzás;
méretei a készülék lehetővé teszi, hogy használni nem csak a boltban, hanem a területen;
Meg lehet szórt bevonat szinte bármilyen vastagságú.
Az egység magában foglalja a tényleges tömege 1,3 kg napylitel amely az üzemeltető rendelkezik a kezében, vagy javítások a manipulátor, a légfűtő, por adagolók, és egy vezérlőegységet működésének vezérlésére a feeder és napylitelya. Mindez állványra szerelhetők.
Meg kellett dolgozni létrehozását fogyóeszközök. A kereskedelemben kapható porok túl nagy részecskeméretek (körülbelül 100 mikron). A technológia, amely lehetővé teszi, hogy kapjunk porok szemcsemérete 20-50 mikron.
Űrszonda vetőgépekhez
Egy új módja a permetezés fémes bevonatok is alkalmazhatók a különböző iparágakban. Különösen akkor hatásos, ha javításra, ha szükség van, hogy visszaállítsa a részeit cikkek, például javított repedés vagy mosogató. Az alacsony hőmérséklet a folyamat egyszerű, hogy visszaállítsa a vékony falú termékek, amelyeket javított más módon, mint a hegesztés, lehetetlen.
Mivel a porlasztás zóna egyértelmű határok, permetezett fém hiányzik a hibátlan részek, és ez nagyon fontos a javítás a részek komplex geometriájú, mint például házak sebességváltók, henger motorblokkok és mások.
A módszer nagyon hasznos lehet sok esetben. Íme néhány közülük.
Kiküszöbölése szivárgás. Alacsony permeabilitás bevonat lehetővé teszi, hogy megszüntesse Szivárgó vezetékek és erek, ha nem tudja használni tömítő vegyületek. A technológia alkalmas javításra szerint működő hajók nyomáson vagy magas és alacsony hőmérsékleten: hőcserélők, radiátorok Autó légkondicionálók.
Alkalmazása elektromosan vezető bevonatok. Lehet alkalmazni szórással alumínium és réz filmek fém vagy kerámia felületén. Különösen, az eljárás sokkal költséghatékonyabb, mint a hagyományos módszerek, a gyűjtősínek réz borítás, horganyzás érintkező felületekkel a földelő elemek és m. P.
Korrózió elleni védelem. A filmek az alumínium és a cink, hogy a felület megóvása a korrózió jobb, mint a festékek, és sok más fém bevonatok. Az alacsony termelékenység a növény nem tudja kezelni a nagy felületek, hanem hogy megvédje az ilyen sérülékeny elemek, mint a hegesztések, nagyon kényelmes. Segítségével porlasztással vagy cink-alumínium nem függeszti fel korrózió helyeit előfordulása „hibák” festett felületeken gépjármű szervek.
Helyreállítása siklócsapágyak. A siklócsapágyak általánosan használt babbitovye betétekkel. Idővel, kopottak, a szakadék a tengely és az agy növekedésével, és a kenőanyag réteg zavart. Hagyományos technológia megköveteli javítás vagy csere a bélés, vagy hegesztési hibák. A spray helyreállítani aljzat. Ebben az esetben, a záróréteg nem alkalmazható kerámiák permetezni fém. Szilárd befogadás perceken belül kezdete után visszavonja a csapágyrendszer, ahol felülete megsérül és a hüvely és a tengely. Volt, hogy egy speciális fúvóka-kialakítás. Ez lehetővé teszi, hogy alkalmazni a bevonat tiszta Babbit úgynevezett thermokinetic módban. A porrészecskék után azonnal a torokban a fúvóka gyorsulnak egy szuperszonikus légáram, majd az áramlási sebesség drasztikusan csökken transzónikus. Ennek eredményeként, a hőmérséklet növekszik élesen, és a részecskék melegítjük közel az olvadáspont. Miután érintkezésbe a felülettel vannak deformálva részben megolvadnak, és jól tapadnak a réteg alatt fekvő.
SPECIALIST - TIPP