металлизация это что такое

Что такое металлизация

Современные способы защиты поверхностей предполагают широкий спектр методов, которые способны справиться с поставленной задачей. Чтобы понять, какой из них оптимальный в конкретных условиях, необходимо разобраться с технологиями, оценить достоинства и недостатки.

Очень часто хотят понять: металлизация – что это за процедура и как она производится. В соответствии с названием это нанесение слоя определенного металла на выбранную поверхность. Такому процессу подвергаются не только металлические изделия. Это могут быть деревянные, пластиковые, стеклянные и другие поверхности.

Описание и назначение металлизации

Любой процесс металлизации позволяет решать несколько технологических задач. К ним относятся:

Способ нанесения покрытия выбирается исходя из поставленных задач. Благодаря выбранному способу удается получить различные характеристики поверхности детали. Толщина слоя наносимого металла определяет область будущего применения.

Металлизация может проводиться несколькими способами:

Для реализации каждого способа разработаны специальные устройства. Они применяются в зависимости от решаемых задач, марки наносимого металла и степени оснащенности предприятия.

Особенности металлизации металлов и сплавов

Для других металлов и сплавов, наоборот, нанесение металлической пленки не вызывает трудностей, и металлизация является оптимальным способом обработки поверхности. Учитывая все свойства, выбирают наиболее приемлемые методы.

Виды металлизации

Современные технологии позволяют проводить процедуру с применением различных физических, механических и химических методов. Основные виды металлизации:

Гальванический способ предполагает использование специального электролита. Обработка происходит под воздействием протекающего тока. Этот способ позволяет проводить покрытие металлом любой поверхности, так как не требует дополнительного нагрева. Нанесенная пленка получается одинаковой толщины на всей поверхности.

Диффузионное напыление – это насыщение поверхностного слоя одним из цветных металлов (цинком, алюминием, хромом или бором). Это приводит к улучшению прочностных показателей. С его помощью восстанавливают изношенные детали.

При химической металлизации применяются различного рода реагенты. Они изготавливаются в жидком виде или в форме порошков. Для проведения операции подготавливают ванну с раствором и затем в нее опускают деталь. Для каждого состава существует свое эффективное время воздействия на поверхность.

Под плакированием понимают металлизацию с дальнейшей горячей прокаткой.

Вакуумная

Газовая

Эта методика носит название газопламенной металлизации. Сущность процесса заключается в применении газовой струи для нагрева подаваемой проволоки, которая является источником напыляемого металла. Благодаря высокой температуре проволока расплавляется, и капли, ударяясь о поверхность, образуют на ней довольно ровный слой. Толщина этого слоя зависит от объема используемой проволоки. После нанесения покрытия его обрабатывают с помощью шлифовального оборудования. С помощью газовой металлизации восстанавливают коленчатые и распределительные валы автотракторной техники. Для реализации этого метода применяют оборудование и газы, используемые при проведении сварочных работ.

Вместо газовых горелок применяют специальные пистолеты-металлизаторы инжекторного типа. В некоторых случаях метод применяют для формирования не металлических покрытий. В газовую струю подают порошок из стекла, эмали, специальных пластмасс.

Цинкование

Технологии реализации этих методов отличаются только используемым материалом. Процесс нанесения цинка, или оцинковка, применяется для обработки листового проката, труб, изделий произвольной геометрической формы.

Оборудование и материалы

Оборудование зависит от выбранного метода обработки. При термической металлизации необходимы приспособления, позволяющие создавать растворы с высокой температурой. В качестве источников подогрева используют электрические тэны.

При газовом методе используют технологию, применяемую в газосварочных работах: емкости с газами, редукторы и подводящие шланги, вместо газовых горелок – специальные распылители.

Для химической металлизации необходимо иметь набор реактивов и емкости, стойкие к вредному воздействию реактивных жидкостей.

Химическая металлизация в домашних условиях

Последовательность действий выглядит следующим образом:

Особое внимание следует уделить вопросам безопасности при работе с ядовитыми жидкостями и высоким напряжением.

Техника безопасности

При проведении работ необходимо строго соблюдать все пункты техники безопасности, которые приведены в инструкции к конкретной установке или аппарату. Если работы проводятся самостоятельно в домашней мастерской, необходимо позаботиться о наличии средств защиты органов дыхания, зрения, открытых частей тела. Исключить возможность поражения электрическим током.

Понравилась статья? Поделитесь своим мнением в блоке комментариев.

Источник

Металлизация в Москве

«МеталХантерс» сотрудничает с ведущими компаниями, занимающимися разработкой оборудования (цинкование, алюминизация) и улучшением соответствующих технологий. Поэтому «МеталХантерс» предлагает наиболее эффективные и выгодные услуги по антикоррозийной обработке металлоконструкций с применением электродуговой металлизации.
Компания сегодня успешно занимается нанесением алюминиевых, цинковых, стальных и комбинированных покрытий на конструкции, применяемые в различных сферах и отраслях тяжёлой, лёгкой и нефтехимической промышленности. И в каждом случае металлизация конструкций оказывается самым надёжным способом защиты от коррозии и прочих воздействий.

Оставьте ваш контакт, мы вам перезвоним

Возможность изгиба и выправления обработанных конструкций (в зависимости от толщины защитного покрытия обработанные изделия выдерживают изгиб при радиусе до двух толщин без повреждения антикоррозионной поверхности).

Металлические защитные покрытия, нанесённые электродуговым методом, имеют свойство самовосстановления, то есть при механическом повреждении поверхности, они просто «заживают» на металле.

Металлизация, в отличие от нанесения лакокрасочных покрытий, производится только в один слой, что позволяет обрабатывать большие поверхности быстрее.

Металлизационные покрытия обладают большой адгезионной прочностью, то есть не отслаиваются от самой конструкции, на которую нанесены.

Нанесение маркировки на металлоконструкцию после обработкиМеталлизация производится при разных внешних температурах, что существенно расширяет технологические возможности антикоррозионной обработки — при нанесении покрытий не происходит нагревания поверхностей свыше 70–100°C.

Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.Антикоррозионные покрытия выдерживают температуры до −60°C, не отслаиваясь и не разрушаясь, что позволяет использовать их даже на крайнем севере.

Защитные металлические покрытия не содержат органических веществ, что позволяет хранить в обработанных резервуарах различные жидкости.

Металлизационные покрытия могут применяться для защиты больших поверхностей различных сооружений непосредственно на месте их эксплуатации.

Предназначение металлизации

Примеры работ

Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.

Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.

Нанесение металлизационного цинкового покрытия с последующей окраской на установки освещения для стадиона г.Химки

Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.

Металлизация алюминием металлической дымовой трубы

Дымовая труба ТЭЦ-26

Комбинированное металлизационное покрытие дымовой трубы

Нанесение цинкового покрытия на металлоконструкции подъемного механизма для компании Оптима-Строй. г. Москва.

Нанесение металлизационного цинкового покрытия на опору для канатной дороги олимпийского объекта. г. Сочи. Внешняя сторона.

Нанесение металлизационного цинкового покрытия на опору для канатной дороги олимпийского объекта. г. Сочи. Внутренняя сторона.

Антикоррозионное металлизационное покрытие металлоконструкций-ферм, двутавров.

Нанесение цинкового металлизационного покрытия на вышку сотовой связи.

Нанесение цинкового металлизационного покрытия на вышку сотовой связи.

Нанесение маркировки на металлоконструкцию после обработки

Нанесение маркировки на металлоконструкцию после обработки

Источник

Что такое металлизация химическая? Химическая металлизация своими руками

Виды металлизации

В зависимости от оборудования и технологии различают несколько разновидностей металлизации:

Технологические особенности

Как правило, происходит улучшение следующих характеристик:

Технология химического способа металлизации следующая: изделие покрывается специальными химическими реагентами, которые вступают в реакции между собой. В результате поверхность покрывается тонким слоем металла. Такое металлическое покрытие может быть не только определенного цвета, но и с несколькими оттенками, с плавными переходами между этими оттенками. Если понаблюдать за химической металлизацией, то можно сделать вывод, что метод не сложный. Сам процесс выглядит как простая покраска поверхности.

Оборудование для химической металлизации

В домашних условиях достаточно часто проводится химическая металлизация. Оборудование при этом специальное не требуется. Самой простейшей установкой для химической металлизации может быть эмалированная емкость и паяльная лампа. Также металлизация может проводиться стандартным краскораспылительным оборудованием или с помощью мини-установок, работающих от компрессора.

В общем, вариантов здесь много. Стоит учитывать и то, что изделия небольших размеров и несложной формы можно обрабатывать без специального оборудования. При имеющемся устройстве химическая металлизация в домашних условиях может проводиться и на габаритных деталях со сложной конфигурацией.

Выполняя химическую металлизацию самостоятельно, нужно быть предельно осторожным, так как работа проходит с использованием специальных реактивов. Правильная подготовка оборудования и материалов для проведения химической металлизации позволяет получить качественное покрытие на изделиях, которое практически не будет отличаться от заводского.

Материалы для химической металлизации

Химическая металлизация проводится с применением специальных веществ. Реактивы для химической металлизации обладают активирующими и восстанавливающими свойствами. Также в процессе процедуры понадобится грунтовка. Ее наносят на обрабатываемую поверхность. После нанесения грунтовки потребуется еще лак, который защищает готовые покрытия от негативных внешних факторов. Перед нанесением финишного лакового покрытия нужно выбрать качественный материал, у которого достаточная твердость и износостойкость.

Химическая металлизация своими руками в домашних условиях

Если вы впервые выполняете химическую металлизацию в домашних условиях, то стоит заранее изучить теоретические материалы, просмотреть видео по данной теме. Конечно, нужно подготовить оборудование и расходные материалы. В процессе химической металлизации применяются опасные химические реактивы, с которыми нужно обращаться очень аккуратно, соблюдать требования техники безопасности. Сама химическая металлизация, как уже говорилось выше, не сложный метод, и ее без труда можно провести в домашних условиях. Несмотря на все достоинства метода, не стоит забывать, что даже в домашних условиях достаточно дорого обходится химическая металлизация. Цена заводского покрытия еще выше и будет зависеть от площади покрытия поверхности.

Последовательность действий в процессе химической металлизации

Несмотря на то что данный процесс является несложным, важно выполнять все действия в строгой последовательности:

Условия безопасности

Подготовка поверхностей для химической металлизации

Перед началом процедуры металлизации нужно обязательно подготовить поверхность изделия. Изначально ее очищают, а потом избавляют от остатков жира. Чем ответственнее подойти к этим процедурам, тем прочнее и долговечнее будет будущее металлизированное покрытие. Чтобы выполнить данные процедуры, нужно правильно подобрать оборудование. Эффективно удалить ненужные слои лакокрасочного покрытия, ржавчину, а также различные загрязнения можно с помощью функционального пескоструйного аппарата.

Если случай не такой запущенный, то поверхность поможет очистить крупнозернистая наждачная бумага. Вся эта процедура совсем не сложная, и ее легко можно выполнить в домашних условиях. Главное, подойти к этому ответственно.

Обезжиривание поверхности

Выполняя химическую металлизацию, отполированное и отшлифованное изделие нужно обязательно обезжирить. По правилам делают это с помощью специального раствора. Для приготовления самого простого состава потребуется:

Для обработки старых алюминиевых изделий используют другой раствор:

В такой раствор изделие можно опустить лишь на несколько секунд (не больше 10 секунд).

Процесс металлизации

Для получения нужного внешнего вида изделия его подвергают химической металлизации, которая происходит с помощью специального оборудования и химических реагентов. Время процесса может быть различным. Оно зависит от желаемых результатов и от того, какова должна быть толщина металлического слоя. Обычно процесс продолжается 5-8 часов. Также нужно помнить, что металлизация химическая проходит при определенной температуре. Она должна поддерживаться во время всего процесса.

После того как металлизация химическая проведена, изделие достают, моют и просушивают. На поверхности нельзя оставлять химические реактивы, так как они опасны для здоровья. Для более эффективного устранения всех остатков после промывания изделие нужно прокипятить в специальном оборудовании.

Рекомендации

Для получения качественного металлического слоя на изделиях и для того, чтобы не навредить своему здоровью, нужно обязательно выполнять следующие рекомендации:

Источник

Металлизация

Полезное

Смотреть что такое «Металлизация» в других словарях:

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ — новолатинск., от лат. metallum. Превращение в металл. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865. МЕТАЛЛИЗАЦИЯ превращение в металл, сообщение чему либо металлического… … Словарь иностранных слов русского языка

Металлизация — Соединения метаппичоских эле ментов двигателя и его агрегатов надежными токопроводящими связями для приведения всех элементов к одному электрическому потенциалу Источник: ОСТ 1 00738 74: Металлизация двигателей. Общие технические требования… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Металлизация — – покрытие поверхности тонким слоем расплавленного металла в защитных или декоративных целях. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Металлизация – покрытие поверхности изделия слоем металла… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

металлизация — и, ж. métallisation f. Покрытие какого л. изделия словем металла или сплава; металлизация дерева пропитка его солями металлов для предохранения от гниения. СИС 1954. Лекс. Толль 1864: металлизация; Уш. 1938: металлиза/ция … Исторический словарь галлицизмов русского языка

металлизация — Покрытие поверхности тонким слоем расплавленного металла в защитных или декоративных целях [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] металлизация Металлизация – процесс осаждения тонкой пленки металла… … Справочник технического переводчика

металлизация — шоонирование, шоопирование, металлизирование Словарь русских синонимов. металлизация сущ., кол во синонимов: 4 • металлизирование (1) • … Словарь синонимов

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ — покрытие поверхности изделия слоем металла или сплава для сообщения ей физических, химических и механических свойств, отличных от свойств металлизируемого материала. Применяется для защиты изделий от коррозии, износа, эрозии, повышения контактной … Большой Энциклопедический словарь

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ — [али], металлизации, мн. нет, жен. (спец.). Действие по гл. металлизировать. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ — (1) нанесение покрытий на поверхности (см.) из тонких слоёв металла или сплава для придания им определенных физ., хим. и механических свойств, отличных от свойств металлизируемого материала. М. применяют для повышения твёрдости, жаропрочности,… … Большая политехническая энциклопедия

Металлизация — [metallizing, metal coating] покрытие поверхности изделия или полуфабриката металлами и сплавами для придания физико химических и механических свойств, отличных от свойств металлизированного (исходного) материала. По принципу взаимодействия… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Металлизация как способ восстановления поверхностей деталей машин

Современные способы защиты поверхностей предполагают широкий спектр методов, которые способны справиться с поставленной задачей. Чтобы понять, какой из них оптимальный в конкретных условиях, необходимо разобраться с технологиями, оценить достоинства и недостатки.

Очень часто хотят понять: металлизация – что это за процедура и как она производится. В соответствии с названием это нанесение слоя определенного металла на выбранную поверхность. Такому процессу подвергаются не только металлические изделия. Это могут быть деревянные, пластиковые, стеклянные и другие поверхности.

Что такое металлизация?

Металлизация – это метод нанесения металлического слоя на внешнюю часть изделия, который придает ему химические, физические и механические свойства. Такое покрытие применяется не только к металлическим деталям, но и к заготовкам из дерева, пластика, стекла. Нанесенный слой можно использовать в качестве антикоррозийного, декоративного и устойчивого к механическим повреждениям.

Сверхзвуковая электродуговая металлизация

В научно-производственном предприятии «Мотор» (г. Казань) разработан электродуговой металлизатор, который включает механизм подачи проволоки, распылительную головку, пульт управления.

Металлизатор имеет повышенную электрическую мощность, которая необходима для создания энергоемкой двухфазной (воздух – частицы напыляемого материала) струи. Высокую скорость, температуру и концентрацию металлизационной струи обеспечивает распылительная головка. Были апробированы различные варианты создания металлизационных струй с высокими температурно-кинетическими параметрами, в т. ч. и применением сгорания пропана в специальной камере. В результате работ и газодинамических расчетов создана распылительная головка, обеспечивающая высококонцентрированную сверхзвуковую металлизационную струю с полууглом расширения 4,5…6° и использующая только сжатый воздух.

В качестве напыляемого материала используют порошковые проволоки, имеющие в своем составе хром, алюминий, марганец и другие легирующие элементы. Использование порошковых проволок позволяет в широких пределах регулировать химический и фазовый состав покрытий и, соответственно, эксплуатационные свойства покрытий.

Результаты исследований свойств покрытий в зависимости от скорости истечения воздуха из сопла приведены в табл. 1.

Таблица 1. Свойства покрытий в зависимости от скорости истечения воздуха из сопла сверхзвукового электродугового металлизатора

Как видно из табл. 1, адгезия покрытия с увеличением скорости истечения металлизационной струи повышается.

Микроструктура покрытия претерпевает значительные изменения при увеличении скорости полета частиц. При дозвуковых скоростях истечения воздуха микроструктура покрытия крупнозернистая, с большим количеством пор. Большинство частиц вытянутой, деформированной формы. По мере увеличения скорости истечения воздуха, покрытия имеют все более тонкую микроструктуру, а пористость уменьшается. Покрытие по толщине имеет равномерную структуру, переходная зона плотная. Отмечаются тонкие окисные пленки.

Исследованиями установлено, что покрытие, полученное при оптимальном режиме напыления, имеет износостойкость не ниже чем закаленная сталь 45.

Сверхзвуковой электродуговой металлизацией восстанавливают коленчатые валы дизелей с износом до 4 мм на сторону. Себестоимость восстановления составляет 25…40 % от стоимости нового коленчатого вала.

Описание и назначение металлизации

Метод металлизации выполняет большое количество функций, среди которых:

Способ нанесения покрытия избирается в соответствии с поставленными задачами и характеристиками, которые необходимо получить по окончании процесса. Толщина слоя определяет сферу применения будущего изделия.

Металлизация может проводиться химическим, физическим или электростатическим воздействием на поверхность. Она осуществляется в холодном, нагретом или диффузном состоянии.

Нанесение защитного слоя на металлическое изделие можно получить:

Особенности металлизации металлов и сплавов

Металлизация поверхности деталей, изготовленных из металлов или их сплавов, определяется их физическими свойствами. Большое количество качеств, различных для каждого соединения, требует индивидуального подхода. Для некоторых групп металлов и сплавов нанесение тонкого слоя чужеродного металла не представляется возможным. Это зависит от совместимости их физических и химических свойств. В этом случае применяются другие методы обработки.
Для других металлов и сплавов, наоборот, нанесение металлической пленки не вызывает трудностей, и металлизация является оптимальным способом обработки поверхности. Учитывая все свойства, выбирают наиболее приемлемые методы.

Виды металлизации

Современные технологии позволяют проводить процедуру металлизации разными способами. Рассмотрим основные виды данного процесса:

Вакуумная металлизация.

Вакуумная металлизация основывается на испарении и выпадении металлических частиц на поверхность детали. Данный метод является довольно затратным и трудоемким, поэтому применяется только в производственных условиях. Вакуумную металлизацию можно использовать для изделий из любых материалов (пластика, дерева, керамики, стекла и т.д.). Особенно часто этот вид используется для металлизации на автомобильных заводах. Данным способом получают изделие с прекрасным внешним видом, который не влияет на прочностные характеристики.

Газовая металлизация.

Газовая металлизация заключается в использовании газовой струи для нагрева напыляемого металлического слоя. Применение высоких температур позволяет создавать ровный слой на всей поверхности. Его толщина зависит от объема используемой проволоки. После нанесения слоя покрытие обрабатывают методом шлифовки. Газовая металлизация позволяет восстанавливать валы автотракторного оборудования. Для реализации данного способа используют технику и газы, которые применяют при проведении сварочных работ.

Вместо газовых горелок, применяют специальные пистолеты-металлизаторы.

Цинкование.

Метод цинкования применяется для защиты черных металлов от образования ржавчины. На поверхность наносится цинк при помощи различных способов (горячего, холодного, гальванического, диффузионного). Цинкование применяется для обработки листового проката, труб, изделий различной геометрической формы.

Сверхзвуковая газопламенная металлизация

В настоящее время все более широкое применение получают способы сверхзвуковой металлизации (Jet-Coat «Джет-Коут»).
В Российской Федерации оборудование для сверхзвуковой газопламенной металлизации разрабатывают в НИИ конструкционных материалов и технологических процессов МГТУ им. Н. Э. Баумана. В настоящее время выпускается горелка массой 3,5 кг, которая охлаждается проточной водой. Система воспламенения – пьезоэлектрическая. Производительность (по порошку) составляет 1,5 кг/ч.

Ведутся разработки принципиально новой сверхзвуковой горелки «Термика-HS» («Termika-Hyper-Sonic», относящейся к системе «HVOF»). Горелка для сверхзвукового газопламенного напыления покрытий из порошковых материалов и проволоки работает на пропан-бутановой смеси или газе МАФ, кислороде и сжатом воздухе в качестве транспортирующего и охлаждающего газа. Скорость истечения струи разогретого газа на срезе сопла горелки достигает 1700…2700 м/с, что позволяет получать уникальные покрытия с прочностью сцепления до 100 МПа. Пористость покрытия составляет 0,5 % и приближается по своим характеристикам к покрытиям, получаемым детонационным напылением. При толщине покрытия до 0,3 мм – пористость практически отсутствует. Сверхзвуковое газотермическое напыление позволяет наносить качественные коррозионностойкие газотермические покрытия.

Порошковые материалы, используемые для сверхзвукового газотермического напыления, представляют собой широкий спектр сплавов на основе никеля, железа и кобальта, а также металлокарбидные и самофлюсующиеся сплавы нитридов кремния, алюминия, хрома, бора и др.

Однако сверхзвуковое газотермическое напыление ужесточило требования к фракции порошка. Качественные покрытия получают при фракциях 5…40 мкм, причем, чем меньше рассеивание размеров частиц порошка, тем лучше покрытие.

В качестве присадочного материала в горелке «Термика-НS» используют как проволоку, так и порошковый материал. На предприятии разработан порошковый питатель компактной оригинальной конструкции, в котором сжатый воздух используется в качестве транспортирующего газа. Достигнута стабильная подача порошкового материала с производительностью 1,5…5 кг/ч. Основное преимущество данной горелки от зарубежных стационарных установок заключается в ее мобильности. Необходимо лишь наличие дополнительно компрессора сжатого воздуха. С механизмом подачи проволоки от сварочного полуавтомата возможно напыление проволок и порошковых проволок диаметром 1,5…2,2 мм, что значительно дешевле порошковых материалов.

Горелка разработана с использованием патента РФ на изобретение № 2039612 «Колпачок сверхзвуковой горелки».

Техническая характеристика горелки «Термика-НS» для сверхзвукового газопламенного напыления покрытий:

Оборудование и материалы

Для каждого метода металлизации используется свое собственное оборудование. Для обработки под воздействием высоких температур применяют приспособления, способные создавать растворы для термообработки. Подогрев осуществляется при помощи электрических ТЭНов.

Для газового способа применяют сосуды с газами, специальные распылители, редукторы и проводящие шланги.

Для химического метода нужно иметь набор растворов и реактивов, устойчивых к вредному воздействию химических жидкостей.

Химическая металлизация в домашних условиях

Химическую металлизацию можно осуществить и в домашних условиях. Для этого дома нужно создать свою собственную лабораторию. Металлизация позволяет осуществлять разнообразные дизайнерские решения.

Металлизация химическим способом в домашних условиях проводится в несколько этапов:

Металлизация, выполненная в домашних условиях, не всегда дает ожидаемый эффект. Поэтому после того, как вы просушили изделие, его необходимо аккуратно обработать. Чтобы не осуществлять процесс металлизации вручную, можно изготовить простую установку.

Будьте аккуратны, так как вы работаете с ядовитыми веществами!

Техника безопасности

Металлизация, проведенная любым из методов, относится к категории небезопасных и вредных процессов. В процессе работы опасность представляют:

При проведении процесса металлизации необходимо придерживаться строгих правил безопасности, которые приведены в инструкции к веществу или оборудованию. Если вы работаете в домашних условиях, позаботьтесь о средствах защиты дыхательных органов, глаз, открытых участков кожи. Также защитите себя от воздействия электрического тока.

Сверхзвуковое газодинамическое напыление

Способ разработан на основе, открытого в 80-х годах прошлого столетия, эффекта закрепления твердых частиц, движущихся со сверхзвуковой скоростью, на поверхности при соударении с ней. Нанесение покрытий включает в себя нагрев сжатого газа (воздуха), подачу его в сверхзвуковое сопло и формирование в этом сопле сверхзвукового воздушного потока, подачу в этот поток порошкового материала, ускорение этого материала в сопле сверхзвуковым потоком воздуха и направление его на поверхность обрабатываемого изделия.

Мелкие металлические частицы, находящиеся в твердом состоянии, ускоряются сверхзвуковым газовым потоком до скорости несколько сотен метров в секунду и направляются на подложку. Сталкиваясь с подложкой, частицы закрепляются на ней, формируя сплошное покрытие. Частицы рабочего порошка при этом имеют температуру значительно ниже температуры их плавления. В наиболее распространенных газотермических методах нанесения покрытий для формирования покрытий из потока частиц необходимо, чтобы падающие на подложку частицы имели высокую температуру, обычно выше температуры плавления материала. В технологии газодинамического напыления это условие не обязательно. С твердой подложкой взаимодействуют частицы, находящиеся в нерасплавленном состоянии, но обладающие очень высокой скоростью.

При напылении двухкомпонентного порошка, в котором одним компонентом является пластичный металл, а вторым – порошок керамики или более твердого металла, процесс протекает иным образом, причем характер взаимодействия с поверхностью подложки металлических и керамических частиц существенно различается.

Частицы керамики при ударе не деформируются и либо отскакивают от поверхности, унося при этом часть материала этой поверхности, либо внедряются в нее, образуя прочное механическое сцепление с подложкой (рис. 1). За счет абразивного воздействия высокоскоростных частиц на подложку происходит эффективная очистка поверхности от механических загрязнений, окисных пленок, абсорбированных веществ, масел, красок, а также обнажение ювенильных участков поверхности, формирование развитого микрорельефа поверхности и активация металла подложки.

При соударении металлических частиц с поверхностью подложки происходит их пластическая деформация и образование химических связей в пятне контакта. Последующие удары керамических частиц по закрепившимся на поверхности частицам металла дополнительно деформируют их, уплотняя тем самым покрытие, уменьшая его пористость и увеличивая когезионную прочность. Удары металлических частиц и их закрепление приводят к формированию последующих слоев покрытия.

В результате получается покрытие, которое представляет собой композитный материал, состоящий их металлической матрицы и включенных в нее отдельных более твердых, чем металл матрицы частиц.

Пористость газодинамических покрытий, определяемая как процентное отношение объема пустот в покрытии к общему объему покрытия, может изменяться в достаточно широких пределах. Измерения показали, что пористость газодинамических покрытий составляет 3…7 %, что существенно меньше пористости покрытий, получаемых дуговой металлизацией, и сравнима с пористостью детонационных покрытий.

Рис. 1. Процесс формирования покрытия

Толщина покрытий определяется техническими требованиями к покрытию и технологическим режимом нанесения. Покрытия могут обрабатываться всеми известными способами механической обработки – сверление, строгание, фрезерование, токарная обработка, шлифовка, полировка и т.п.

Оборудование серии ДИМЕТ предназначено для нанесения алюминиевых, медных, цинковых, никелевых и баббитовых покрытий, оно не имеет аналогов в России и за рубежом. Конструкция защищена патентами России, США, Канады, Китая, Кореи, Европатентом.

В настоящее время выпускается две модификации оборудования ДИМЕТ: модель 403 (рис. 2) и модель 412 (рис. 3), предназначенные для ручного или автоматизированного нанесения металлических покрытий.

Рис. 2. Установка «Димет-403» для газодинамического нанесения покрытий

Рис. 3. Установка «Димет-412» для газодинамического нанесения покрытий

Оборудование позволяет также производить струйно-абразивную обработку поверхностей перед нанесением покрытий. В состав оборудования входят: напылитель, модуль подготовки воздуха, порошковые питатели, блок контроля и управления. Для работы оборудования необходим сжатый воздух давлением 0,6…1,0 МПа и расходом 0,3…0,4 м3/мин, электросеть с питающим напряжением 220 В. Производительность по массе наносимого покрытия на основе алюминия составляет 1…6 г/мин.

Техническая характеристика установки «ДИМЕТ-403»:

Сверхзвуковое газодинамическое напыление имеет ряд преимуществ по сравнению с наиболее близкими к нему газотермическими методами:

Использование оборудования ДИМЕТ целесообразно в тех случаях, когда не предъявляется высоких требований по твердости и износостойкости покрытий. Покрытия можно наносить практически на детали из любых металлов. Технология особенно эффективна для восстановления деталей из алюминия и его сплавов. Вследствие незначительного температурного влияния при наращивании не происходит структурных превращений металла и деформаций детали, возможно напыление тонкостенных деталей.

Области применения технологии и оборудования ДИМЕТ:

1. Восстановление утраченных объемов металла.

а) Ремонт алюминиевого литья (трещин, каверн и т.п.) в производстве деталей (рис. 4). Применение рассматриваемой технологии позволяет значительно снизить потери от брака.

б) Восстановление посадочных мест подшипников. Традиционная технология восстановления посадочных мест не поддается унификации, прежде всего из-за разнообразия материалов, из которых изготовлены подшипниковые щиты (сталь, чугун, алюминий и др.), требующего применения различных способов наплавки. При использовании оборудования ДИМЕТ процесс наращивания металла унифицируется в силу того, что покрытия могут наноситься на любые металлы, из которых могут быть изготовлены щиты.

Рис. 4. Устранение дефекта литья, вскрывшегося после обработки детали

в) Устранение механических повреждений тонкостенных алюминиевых деталей на примере ремонта картера. При разрушении шатуна двухтактного двигателя образовалась пробоина в тонкостенном алюминиевом картере, изготовленного литьем под давлением (рис. 5). Малая толщина стенки (2,5 мм), структура алюминия и геометрия детали исключили возможность применения аргонодуговой сварки. Ремонт с помощью оборудования ДИМЕТ состоял из двух операций: заделки отверстия с помощью металлической заглушки, и последующей герметизации шва алюминиевым покрытием с обеих сторон детали. Покрытие обеспечило необходимую прочность «заплатки» и ее герметичность.

2. Герметизация течей жидкостей и газов. Технология и оборудование ДИМЕТ позволяет устранять течи рабочих газов и жидкостей в случаях, когда невозможно использование герметиков. Эффективно использование технологии для ремонта сосудов, работающих под давлением или при низких и высоких температурах: элементов криогенных систем, систем охлаждения, трубопроводов, теплообменников и т.п. (рис. 6).

Рис. 5. Устранение механического повреждения (пробоины): до ремонта (а), после ремонта (б)

Рис. 6. Герметизация течей криогенных емкостей

3. Нанесение электропроводящих покрытий. Технология позволяет наносить металлические покрытия с высокой электропроводностью на любую металлическую или керамическую основу. Это позволяет применять покрытия в различных электронных и электротехнических изделиях, в частности, для нанесения проводящих дорожек, контактных площадок на металлические и керамические детали, подслоев под пайку (рис. 7).

Рис. 7. Медные покрытия на алюминиевых зажимах-соединителях для ЛЭП

Источник