Продукция

Новости

Доска бесплатных объявлений
Каждый из нас рано или поздно становится либо продавцом, либо покупателем чего-либо. Поэтому, рано или поздно каждый из нас сталкивается с использованием такого сервиса, как доска объявлений. При выборе

Архитектурное проектирование
Очевидно, что любое строительство нельзя начинать без проекта. К выбору автора проекта надо отнестись очень ответственно. Ведь конечный результат строительства зависит не только от качества самих строительных

Где купить хорошие игрушки
Если вы любите баловать своих детей подарками в виде классных игрушек, советую вам заглянуть на сайт магазина, где можно найти широкий выбор игрушек. Этот сайт интернет-магазина. Там я всегда покупаю

В Киеве, Promenada park
Мне с детства нравится петь, поэтому теперь, когда я выросла часто посещаю различные караоке. Караоке-клубы мне не очень нравятся, а вот караоке-рестораны очень люблю. Одним из моих любимых является караоке-ресторан

Где заказать ремонт квартир в Харькове
: Все однажды начинают делать ремонт. Кто-то сам, а кто-то нанимает. Как раз здесь делают ремонт под ключ. Кроме того сделают так, как именно вы хотите. Либо дизайнер сделает так, как он считает. Кроме

Полиграфическая продукция
Близится новый год, и каждая более-менее крупная фирма готовит подарки для своих партнеров. Чаще всего это полиграфическая продукция. Сюда относятся и большие настенные календари на следующий год, и

Где купить перфоратор в интернет магазине Valiki
Очень сложно сейчас, во время кризиса, найти в магазинах действительно надёжный и недорогой инструмент для строительства, не исключение и перфоратор. Только в магазине "Мастерок" покупателю предлагается

Где купить электроинструмент
Чтобы эффективно проделать отверстие в таких материалах как железобетон, кирпич, а также в любых твердых материалах понадобится электрический инструмент, который называется перфоратором. Для того

HEMSTÄDNING STOCKHOLM
Вам необходимо срочно осуществить переезд или убрать занимаемое вами помещение? К вам на помощь придёт компания "Iras Moving AB". Специалисты настоящей компании вот уже многие годы оказывают услуги по

Металлосайдинг
Занимаетесь строительством дома и облагораживанием своего участка? Тогда вам данная компания будет в помощь. Переходите на сайт и знакомьтесь с продукцией http://trt.kz/produktsiya/metallosaiding/. Здесь

Остатки

Наши услуги

Объекты

Поиск

"ХОЛОДНА" напиленням МЕТАЛЕВИХ покриттів

Коли тільки з'явилися перші металеві знаряддя праці, з'ясувалося, що, тверді і міцні, вони часто-густо псувалися під впливом вологи.Йшов час, люди створювали механізми і машини, і чим більш досконалими вони ставали, тим в більш важких умовах доводилося працювати їх металевим деталям.Вібрації і знакозмінні навантаження, величезні температури, радіоактивне опромінення, агресивні хімічні середовища - ось далеко не повний перелік "випробувань", яким вони піддаються.З часом люди навчилися захищати метал від корозії, зносу і інших явищ, які скорочують термін служби деталей.По суті, є два підходи до забезпечення такого захисту: або в основний метал додають легуючі елементи, які надають сплаву шукані властивості, або на поверхню наносять захисне покриття.Умови роботи деталей машин диктують властивості, якими повинні володіти покриття.Технології їх нанесення різноманітні: є поширені і щодо нескладні, є дуже тонкі, що дозволяють створювати покриття з унікальними властивостями.А невгамовні інженери продовжують винаходити все нові покриття і придумувати способи їх отримання.Доля цих винаходів може стати щасливою, якщо покриття набагато перевершує своїх попередників по корисним властивостям або якщо технологія дає суттєвий економічний ефект.У розробці фізиків з Обнінська з'єдналися обидві ці умови.

Летючі з величезною швидкістю частки металу при зіткненні з підкладкою приварюються до неї, а частинки кераміки ущільнюють покриття (а); на шлифе шару металу видно застрягли керамічні частинки (б).

Схема (вгорі) і загальний вид (внизу) апарату для напилення металевих покриттів.

За допомогою апарату можна наносити покриття в будь-яких приміщеннях і навіть в польових умовах.

За критичним перетином сопла виникає зона негативного тиску, і сюди засмоктується порошок. Завдяки цьому явищу вдалося спростити конструкцію живильника.

Дефекти в корпусних деталях (ліворуч) і результат напилення (праворуч): а - тріщина в автоматичній коробці передач; б - каверна в голівці блоку циліндра.

Покритими шаром міді або алюмінію інструментами можна працювати в пожежонебезпечних приміщеннях: при ударі об металеві предмети вони не дають іскри.

<

>

ТЕМПЕРАТУРА ПЛЮС ШВИДКІСТЬ

З способів металізації поверхонь в сучасній техніці найчастіше користуються гальванічним нанесенням і зануренням в розплав. Рідше використовують вакуумне напилення, осадження з парової фази та ін. Найближче до розробки Обнінську фізиків знаходиться газотермічне металізація, коли наноситься метал плавлять, розпилюють на дрібні краплі і струменем газу переносять їх на підкладку.

Найближче до розробки Обнінську фізиків знаходиться газотермічне металізація, коли наноситься метал плавлять, розпилюють на дрібні краплі і струменем газу переносять їх на підкладку

Метал плавлять газовими пальниками, електричною дугою, низькотемпературної плазмою, індукторами і навіть вибуховими речовинами. Відповідно методи металізації називають газополуменевим напиленням, електродугової і високочастотної металізацією, плазмовим і детонаційному-газовим напиленням.

В процесі газопламенного напилення металевий пруток, дріт або порошок плавлять і розпилюють в полум'ї пальника, що працює на суміші кисню з пальним газом. При електродугової металізації матеріал плавиться електричною дугою. В обох випадках крапельки металу переміщуються до напилюваної підкладці потоком повітря. При плазмовому напиленні для нагрівання і розпилення матеріалу використовується струмінь плазми, яка формується плазматронамі різних конструкцій. Детонаційному-газове напилення відбувається в результаті вибуху, що розгониться металеві частинки до величезних швидкостей.

У всіх випадках частки напилюваного матеріалу отримують два види енергії: теплову - від джерела нагрівання і кінетичну - від газового потоку. Обидва ці види енергії беруть участь у формуванні покриття і визначають його властивості та структуру. Кінетична енергія частинок (за винятком детонаційному-газового методу) невелика в порівнянні з тепловою, і характер їх з'єднання з підкладкою і між собою визначається термічними процесами: плавленням, кристалізацією, дифузією, фазовими перетвореннями і т.д. Покриття зазвичай характеризуються гарну міцність зчеплення з підкладкою (адгезію) і, на жаль, низькою однорідністю, оскільки великий розкид параметрів по перетину потоку газу.

Покриттям, які створюють газотермічних методами, властивий ряд недоліків. До них відносяться, перш за все, висока пористість, якщо, зрозуміло, не варто мета спеціально зробити покриття пористим, як в деяких деталях радіоламп. Крім того, через швидке охолодження металу на поверхні підкладки в покритті виникають високі внутрішні напруги. Оброблювана деталь неминуче нагрівається, і якщо вона має складну форму, то її може "повісті". Нарешті, використання горючих газів і високі температури в робочій зоні ускладнюють заходи щодо забезпечення безпеки персоналу.

Дещо осібно стоїть детонаціонно- газовий метод. Під час вибуху швидкість частинок досягає 1000-2000 м / с. Тому основним фактором, що визначає якість покриття, стає їх кінетична енергія. Покриття відрізняються високою адгезією і низькою пористістю, але вибуховими процесами вкрай складно управляти, і стабільність результато в гарантованого вать практично неможливо.

ШВИДКІСТЬ ПЛЮС ТЕМПЕРАТУРА

Бажання створити більш досконалу технологію виникло давно. Перед інженерами стояла мета - зберегти гідності традиційних технологій і позбутися від їх недоліків. Напрямок пошуку було більш-менш очевидно: по-перше, покриття повинні формуватися в основному за рахунок кінетичної енергії частинок металу (не можна допускати плавлення частинок: це запобіжить розігрів деталі і окислення підкладки і часток покриття), і, по-друге, частки повинні здобувати високу швидкість не за рахунок енергії вибуху, як в детонаційному-газовому методі, а в струмені стисненого газу. Такий метод назвали газодинамічні.

Перші розрахунки і експерименти показали, що створювати таким способом покриття, що володіють цілком задовільними характеристиками, можна, якщо використовувати в якості робочого газу гелій. Такий вибір пояснювався тим, що швидкість потоку газу в надзвуковому соплепропорціональна швидкості звуку у відповідному газі. У легких газах (водень через свою вибухонебезпечності не розглядалося) швидкість звуку набагато вище, ніж в азоті або повітрі. Саме гелій прискорював б металеві частинки до високих швидкостей, повідомляючи їм кінетичну енергію, достатню для закріплення на мішені. Вважалося, що використання більш важких газів, в тому числі повітря, приречене на невдачу.

Робота досвідчених напилювальні установок дала непоганий результат: розігнати в струмені гелію частинки з більшості промислово застосовуваних металів добре прилипали до підкладки, утворюючи щільні покриття.

Але повного задоволення інженери не відчували. Було зрозуміло, що обладнання на легких газах неминуче буде дорогим і зможе застосовуватися лише на підприємствах, що випускають продукцію високих технологій (тільки там є магістралі зі стисненим гелієм). А магістралі зі стисненим повітрям є практично в кожному цеху, на кожному підприємстві автосервісу, в ремонтних майстернях.

Численні експерименти зі стисненим повітрям начебто підтверджували найгірші очікування розробників. Однак інтенсивний пошук все ж дозволив знайти рішення. Покриття задовільної якості вийшли, коли стиснене повітря в камері перед соплом нагріли, а в металевий порошок стали додавати мелкодисперсную кераміку або порошок твердого металу.

Справа в тому, що при нагріванні тиск повітря в камері відповідно до закону Шарля підвищується, а отже, підвищується і швидкість витікання з сопла. Частинки металу, що набрали в струмені газу величезну швидкість, при ударі об підкладку розм'якшуються і приварюються до неї. Частинки кераміки відіграють роль мікроскопічних кувалд - вони передають свою кінетичну енергію нижележащим верствам, ущільнюють їх, знижуючи пористість покриття.

Деякі керамічні частинки застряють в покритті, інші відскакують від нього. Правда, у такий спосіб отримують покриття тільки з відносно пластичних металів - міді, алюмінію, цинку, нікелю та ін. Згодом деталь можна піддавати всім відомим способам механічної обробки: свердлити, фрезерувати, точити, шліфувати, полірувати.

ГОЛОВНА УМОВА - ПРОСТОТА І НАДІЙНІСТЬ

Старання технологів залишаться марно, якщо конструктори не зможуть створити просте, надійне і економічне устаткування, в якому був би реалізований придуманий технологами процес. Основою апарату для напилення металевих порошків стали надзвукове сопло і малогабаритний електричний нагрівач стисненого повітря, здатний доводити температуру потоку до 500-600oС.

Використання в якості робочого газу звичайного повітря дозволило попутно вирішити ще одну проблему, яка стояла перед розробниками систем на легких газах. Йдеться про введення напилюваного порошку в газову струмінь. Щоб зберегти герметичність, живильники доводилося встановлювати до критичного перетину сопла, тобто порошок необхідно було подавати в область високого тиску. Чисто технічні труднощі зростали тим, що, проходячи через критичне розтин, металеві частинки викликали знос сопла, погіршували його аеродинамічні характеристики, не дозволяли стабілізувати режими нанесення покриттів. У конструкції апарату з повітряним струменем інженери застосували принцип пульверизатора, відомий кожному ще зі шкільних дослідів з фізики. Коли газ проходить по каналу змінного перерізу, то у вузькому місці його швидкість збільшується, а статичний тиск падає і може навіть бути нижче атмосферного. Канал, по якому порошок надходив з живильника, розташували якраз в такому місці, і порошок переміщався в сопло за рахунок підсосу повітря.

В результаті на світ з'явився переносний апарат для нанесення металевих покриттів. Він має ряд переваг, які роблять його дуже корисним в різних галузях промисловості:

для роботи апарату потрібні всього лише електромережу і повітряна магістраль або компресор, що забезпечує тиск стисненого повітря 5-6 атм і подачу 0,5 м3 / хв;

при нанесенні покриттів температура підкладки не перевищує 150оС;

покриття мають високу адгезію (40-100 Н / мм 2) і низькою пористістю (1-3%);

обладнання не виділяє шкідливих речовин і випромінювань;

габарити пристрою дозволяють використовувати його не тільки в цеху, але і в польових умовах;

можна напилювати покриття практично будь-якої товщини.

До складу установки входять власне напилювачі масою 1,3 кг, який оператор тримає в руці або закріплює в маніпуляторі, нагрівач повітря, порошкові живильники, блок контролю і управління роботою напилювачі і живильника. Все це змонтовано на стійці.

Довелося попрацювати і над створенням витратних матеріалів. Випускаються промисловістю порошки мають занадто великі розміри частинок (близько 100 мкм). Розроблено технологію, яка дозволяє отримувати порошки із зернами розміром 20-50 мкм.

ВІД КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ДО СЕЯЛОК

Новий спосіб напилення металевих покриттів може застосовуватися в самих різних галузях промисловості. Особливо ефективний він при ремонтних роботах, коли необхідно відновити ділянки виробів, наприклад, закрити тріщину або раковину. Завдяки невисоким температур процесу легко відновлювати тонкостінні вироби, відремонтувати які іншим способом, наприклад наплавленням, неможливо.

Оскільки зона напилення має чіткі межі, напилюваної метал не потрапляє на бездефектні ділянки, а це дуже важливо при ремонті деталей складної форми, наприклад корпусів коробок передач, блоків циліндрів двигунів і ін.

Пристрої для напилювання вже застосовують в авіакосмічній та електротехнічної промисловості, на об'єктах атомної енергетики і в сільському господарстві, на авторемонтних підприємствах і в ливарному виробництві.

Метод може виявитися вельми корисним в багатьох випадках. Ось лише деякі з них.

Відновлення зношених або пошкоджених ділянок поверхонь. За допомогою напилення відновлюють пошкоджені в процесі експлуатації деталі редукторів, насосів, компресорів, форм для лиття по виплавлюваних моделях, прес-форм для виготовлення пластикової упаковки. Новий метод став у нагоді для працівників авторемонтних підприємств. Тепер буквально "на колінах" вони закладають тріщини в блоках циліндрів, глушники та ін. Без особливих проблем усувають дефекти (каверни, свищі) в алюмінієвому лиття.

Усунення течі. Низька газопроникність покриттів дозволяє ліквідувати течі в трубопроводах і посудинах, коли не можна використовувати герметизуючі компаунди. Технологія придатна для ремонту посудин, що працюють під тиском або при високих і низьких температурах: теплообмінників, радіаторів автомобілів, кондиціонерів.

Нанесення електропровідних покриттів. Напиленням вдається наносити мідні та алюмінієві плівки на металеву або керамічну поверхню. Зокрема, метод економічно більш ефективний, ніж традиційні способи, при меднении струмоведучих шин, цинкування контактних майданчиків на елементах заземлення і т. П.

Антикорозійний захист. Плівки з алюмінію і цинку захищають поверхні від корозії краще, ніж лакофарбові та багато інших металеві покриття. Невисока продуктивність установки не дозволяє обробляти великі поверхні, а ось захищати такі вразливі елементи, як зварні шви, дуже зручно. За допомогою напилення цинку або алюмінію вдається призупинити корозію в місцях появи "жучків" на фарбованих поверхнях кузовів автомобілів.

Відновлення підшипників ковзання. У підшипниках ковзання зазвичай застосовують бабітові вкладиші. З плином часу вони зношуються, зазор між валом і втулкою збільшується і шар мастила порушується. Традиційна технологія ремонту вимагає або заміни вкладиша, або заварки дефектів. А напилення дозволяє відновити вкладиші. В цьому випадку для ущільнення шару напилюваного металу кераміку застосовувати не можна. Тверді включення через лічені хвилини після початку роботи виведуть підшипник з ладу, причому пошкодженими виявляться поверхні і втулки і валу. Довелося застосувати сопло особливої ​​конструкції. Воно дозволяє наносити покриття з чистого бабіту в так званому термокінетіческой режимі. Частинки порошку відразу за критичним перетином сопла розганяються надзвуковим потоком повітря, потім швидкість потоку різко знижується до околозвуковой. В результаті різко зростає температура, і частки нагріваються майже до температури плавлення. При попаданні на поверхню вони деформуються, частково плавляться і добре прилипають до нижче лежачому шару.

СПЕЦІАЛІСТА - НА ЗАМІТКУ
література

Каширін А. І., Клюєв О. Ф., Буздигар Т. В. Пристрій для газодинамічного нанесення покриттів з порошкових матеріалів. Патент РФ на винахід № 2100474. 1996, МКИ6 З 23 С 4/00, опубл. 27.12.97. Бюл.№ 36.

Каширін А. І., Клюєв О. Ф., Шкодкін А. В. Спосіб отримання покриттів. Патент РФ на винахід № 2183695. 2000, МКІ7 З 23 З 24/04, опубл. 20.06.02. Бюл. № 17.

Координати розробників і умови придбання їх технологій або виробів можна дізнатися в редакції.