La metalización es una forma efectiva de dar al producto final características técnicas y operativas adicionales. La pulverización con plasma es un tratamiento difuso perfecto de las superficies metálicas para crear un recubrimiento de alta calidad de otro metal o aleación. La metalización difusa mejora la dureza, resistencia, color y propiedades anticorrosivas de la pieza original.
- Características distintivas de la pulverización difusa.
- Equipo difuso
- Dónde usar la metalización por plasma
- Opciones de metalización por plasma
Características distintivas de la pulverización difusa.
Cuando se trabaja con superficies metálicas, a menudo es necesario dar al producto final características adicionales para ampliar el alcance de la pieza. Puede proteger la superficie metálica de la humedad, las altas temperaturas y el entorno químico agresivo. La pulverización con plasma tiene una serie de características que distinguen el proceso de metalización de otras opciones para procesar superficies metálicas:
- El proceso de recubrimiento acelerado debido al efecto de alta temperatura en la superficie tratada es de aproximadamente 5000-6000 ° C. Tecnológicamente, la pulverización puede durar una fracción de segundo para obtener el resultado deseado.
- El procesamiento de metales por plasma le permite crear una capa combinada en la superficie. Es posible difundir no solo partículas metálicas, sino también elementos de gas de un chorro de plasma. Como resultado, el metal está saturado con átomos de los elementos químicos necesarios.
- La metalización tradicional es desigual y se caracteriza por la duración del proceso y las posibles reacciones oxidativas. Un chorro de plasma a alta temperatura crea una temperatura y presión uniformes, proporcionando recubrimientos finales de alta calidad.
- Usando un chorro de plasma, la transferencia de partículas metálicas y átomos de gas ocurre instantáneamente. El proceso se relaciona con el campo de la soldadura usando polvos, varillas, varillas y alambre. Las partículas transferidas forman una capa con un espesor de unas pocas micras a milímetros en la superficie de un sólido.
al contenido ↑La metalización difusa moderna implica el uso de equipos más complejos que en los casos en que se usa equipo de plasma de gas. Para organizar el proceso de procesamiento difuso se requiere la presencia simultánea de gas y equipos eléctricos.
Equipo difuso
La pulverización de plasma iónico sobre la superficie de los metales se lleva a cabo utilizando plasma técnico de alta temperatura, una combinación de una gran cantidad de partículas (cuantos de luz, iones positivos, partículas neutras, gas de electrones). Bajo la influencia de altas temperaturas debido a descargas eléctricas en gases, se produce una ionización térmica intensa de partículas que son difíciles de interactuar entre sí y con el medio ambiente. Debido a esto, se distingue un plasma que está débilmente, moderadamente y fuertemente ionizado, lo que, a su vez, puede ser de baja y alta temperatura.
Crear las condiciones necesarias para el proceso de ionización por plasma y el procesamiento de recubrimientos metálicos ayuda a equipos especiales: sistemas de plasma. Por lo general, las descargas eléctricas de arco, impulsos o chispas se utilizan para el trabajo.
Para la implementación del proceso se requiere la siguiente configuración:
- Generador de tipo de alta frecuencia (puede usar un transductor de soldadura): sirve como fuente de descarga.
- Una cámara sellada en la que se colocan las piezas de pulverización de plasma.
- Tanque de gas En su atmósfera, la ionización de partículas bajo la influencia de una descarga eléctrica.
- Unidad generadora de presión de gas. Puede usar una aspiradora o equipo de bombeo.
- Un sistema con el que puede cambiar cualitativamente las características actuales, la presión, el voltaje, aumentando o disminuyendo así el espesor de los recubrimientos pulverizados.
Cómo se produce la pulverización de plasma: la pieza de trabajo se fija en una cámara sellada, se crea una descarga eléctrica, se bombea un medio de trabajo con la presión necesaria y se pulverizan elementos en polvo. Se forma un plasma a alta temperatura, que transfiere las partículas de polvo junto con los átomos de gas a la superficie de alguna parte. Cuando se realiza la metalización difusa en el vacío, en una atmósfera de gas inerte o bajo presión reducida, es posible aumentar la velocidad de las partículas y obtener un tipo de recubrimiento más denso y altamente adhesivo.
Dónde usar la metalización por plasma
Dado que prácticamente cualquier aleación o metal puede servir como material pulverizado, la pulverización de plasma iónico se usa ampliamente en diversas industrias, así como para trabajos de reparación y restauración. Cualquier metal en forma de polvos se alimenta a un sistema de plasma, donde, bajo la influencia de un plasma a alta temperatura, se funde y penetra en la superficie del metal que se está tratando en forma de una fina capa de pulverización. Ámbitos de metalización difusa:
- piezas para la industria de la aviación, el espacio y los cohetes;
- equipos de construcción de maquinaria e industria energética;
- industrias metalúrgicas y químicas;
- producción de petróleo, refinación de petróleo e industria del carbón;
- transporte e instrumentación;
- reparación y restauración de maquinaria, equipos, piezas desgastadas.
Cuando un chorro de plasma y polvos pasa a través de un arco eléctrico y se deposita en la superficie tratada, la capa formada adquiere importantes características cualitativas y operativas:
- resistencia al calor;
- resistencia al calor;
- resistencia a la corrosión;
- aislamiento electrico;
- aislamiento térmico
- resistencia erosiva;
- protección de cavitación;
- características magnéticas
- propiedades semiconductoras.
al contenido ↑La entrada de los polvos pulverizados en las plantas se realiza con un gas transportador o formador de plasma. La pulverización con plasma le permite obtener diversos tipos de recubrimientos sin limitar la temperatura de fusión: metales, aleaciones combinadas, carburos, óxidos, boruros, nitruros, compuestos. El material que se procesa en las plantas no sufre cambios estructurales, pero la superficie del producto adquiere las características de calidad necesarias. Puede rociar capas combinadas (blandas y duras), recubrimientos refractarios y composiciones con diferentes densidades.
Opciones de metalización por plasma
Para aplicar una determinada capa de pulverización a una superficie metálica en un entorno de plasma a alta temperatura, no solo se usan formulaciones en polvo como revestimientos formadores. Dependiendo de qué propiedades debe tener la superficie tratada, se utilizan las siguientes características de la metalización por plasma:
- Deposición por arco sumergido de alambre de alto carbono o aleación.Para la restauración de superficies, la superficie se utiliza en instalaciones con un electrodo de barra o placa.
- La superficie con revestimiento en polvo debajo del fundente se utiliza para restaurar piezas con deformaciones extensas alrededor de la circunferencia con un espesor de capa de más de 2 mm.
- Las plantas para pulverizar pasan argón, nitrógeno, hidrógeno, helio o mezclas de los mismos, como gases formadores de plasma. Es necesario asegurar la ausencia de oxígeno para evitar la oxidación de los recubrimientos depositados.
Muy a menudo, este tipo de procesamiento se utiliza para restaurar varias partes en la reparación de motores de automóviles. Entonces, usando metalización difusa, es posible restaurar los orificios de los cojinetes principales en los bloques de cilindros (descomposición común), eliminar el desgaste de las culatas, restaurar los pistones de aleación de aluminio, cigüeñales de hierro dúctil, rodillos, rodillos.
Cuando se usa la pulverización de plasma iónico, la resistencia al desgaste de componentes complejos de equipos, mecanismos e instalaciones aumenta significativamente. La metalización difusa es un método eficaz para restaurar el metal desgastado y cansado, así como un proceso óptimo para ajustar las superficies metálicas a las características de resistencia y rendimiento requeridas.
