La metallizzazione è un modo efficace per conferire al prodotto finale ulteriori caratteristiche tecniche e operative. La spruzzatura al plasma è una versione perfetta del trattamento diffuso delle superfici metalliche per creare un rivestimento di alta qualità di un altro metallo o lega. La metallizzazione diffusa migliora la durezza, la resistenza, il colore e le proprietà anticorrosive della parte originale.
- Caratteristiche distintive della spruzzatura diffusa
- Attrezzatura diffusa
- Dove usare la metallizzazione al plasma
- Opzioni di metallizzazione al plasma
Caratteristiche distintive della spruzzatura diffusa
Quando si lavora con superfici metalliche, è spesso necessario fornire al prodotto finale ulteriori caratteristiche al fine di ampliare la portata del pezzo. È possibile proteggere la superficie metallica da umidità, alte temperature e ambiente chimico aggressivo. La spruzzatura al plasma ha una serie di caratteristiche che distinguono il processo di metallizzazione da altre opzioni per la lavorazione di superfici metalliche:
- Il processo di rivestimento accelerato dovuto all'effetto ad alta temperatura sulla superficie trattata è di circa 5000-6000 ° C. Tecnologicamente, la spruzzatura può durare una frazione di secondo per ottenere il risultato desiderato.
- La lavorazione al plasma dei metalli consente di creare uno strato combinato sulla superficie. È possibile diffondere non solo particelle di metallo, ma anche elementi di gas da un getto di plasma. Di conseguenza, il metallo è saturo di atomi degli elementi chimici necessari.
- La metallizzazione tradizionale è irregolare e caratterizzata dalla durata del processo e dalle possibili reazioni ossidative. Un getto di plasma ad alta temperatura crea temperatura e pressione uniformi, fornendo rivestimenti finali di alta qualità.
- Usando un getto di plasma, il trasferimento di particelle metalliche e atomi di gas avviene istantaneamente. Il processo riguarda il campo della saldatura con polveri, barre, barre e filo. Le particelle trasferite formano uno strato con uno spessore di pochi micron a millimetri sulla superficie di un solido.
al contenuto ↑La moderna metallizzazione diffusa comporta l'uso di apparecchiature più complesse rispetto ai casi in cui vengono utilizzate apparecchiature gas-plasma. Organizzare il processo di elaborazione diffusa richiede la presenza simultanea di gas e apparecchiature elettriche.
Attrezzatura diffusa
Lo sputtering ionico-plasma sulla superficie dei metalli viene effettuato utilizzando plasma tecnico ad alta temperatura - una combinazione di un gran numero di particelle (quanti leggeri, ioni positivi, particelle neutre, gas di elettroni). Sotto l'influenza dell'alta temperatura a causa delle scariche elettriche nei gas, si verifica un'intensa ionizzazione termica delle particelle che sono difficili da interagire tra loro e l'ambiente. A causa di ciò, si distingue un plasma che è debolmente, moderatamente e fortemente ionizzato, che a sua volta può essere a bassa temperatura e ad alta temperatura.
Creare le condizioni necessarie per il processo di ionizzazione al plasma e la lavorazione dei rivestimenti metallici aiuta apparecchiature speciali: i sistemi al plasma. Di solito, per il lavoro vengono utilizzate scariche elettriche ad arco, ad impulsi o a scintilla.
Per l'implementazione del processo sono necessarie le seguenti impostazioni:
- Generatore di tipi ad alta frequenza (è possibile utilizzare un trasduttore di saldatura) - funge da fonte di scarica.
- Una camera sigillata in cui sono posizionate le parti di spruzzatura al plasma.
- Serbatoio del gas Nella sua atmosfera, la ionizzazione di particelle sotto l'influenza di una scarica elettrica.
- Unità generatrice di pressione del gas. È possibile utilizzare un'apparecchiatura per il vuoto o il pompaggio.
- Un sistema con il quale è possibile modificare qualitativamente le caratteristiche attuali, la pressione, la tensione, aumentando o diminuendo in tal modo lo spessore dei rivestimenti spruzzati.
Come si verifica la spruzzatura al plasma: il pezzo viene fissato in una camera sigillata, viene creata una scarica elettrica, un mezzo di lavoro viene pompato con la pressione necessaria e gli elementi in polvere spruzzati. Si forma un plasma ad alta temperatura, che trasferisce le particelle di polvere insieme agli atomi di gas sulla superficie di una parte. Quando si esegue la metallizzazione diffusa in un vuoto, in atmosfera di gas inerte o a pressione ridotta, è possibile aumentare la velocità delle particelle e ottenere un tipo di rivestimento più denso e altamente adesivo.
Dove usare la metallizzazione al plasma
Poiché praticamente qualsiasi lega o metallo può fungere da materiale spruzzato, la nebulizzazione al plasma ionico è ampiamente utilizzata in vari settori, nonché per i lavori di riparazione e restauro. Qualsiasi metallo sotto forma di polveri viene immesso in un sistema al plasma, dove, sotto l'influenza di un plasma ad alta temperatura, si scioglie e penetra nella superficie del metallo da trattare sotto forma di un sottile strato di rivestimento. Ambiti di metallizzazione diffusa:
- parti per l'industria aeronautica, spaziale e missilistica;
- attrezzature per la costruzione di macchine e industria energetica;
- industrie metallurgiche e chimiche;
- produzione di petrolio, raffinazione del petrolio e industria carboniera;
- trasporto e strumentazione;
- riparazione e restauro di macchinari, attrezzature, parti usurate.
Quando un getto di plasma e polveri passa attraverso un arco elettrico e si deposita sulla superficie da trattare, lo strato formato acquisisce importanti caratteristiche qualitative e operative:
- resistenza al calore;
- resistenza al calore;
- resistenza alla corrosione;
- isolamento elettrico;
- isolamento termico;
- forza erosiva;
- protezione da cavitazione;
- caratteristiche magnetiche;
- proprietà dei semiconduttori.
al contenuto ↑L'input delle polveri spruzzate negli impianti viene effettuato con un gas che forma il plasma o trasportato. La spruzzatura al plasma consente di ottenere vari tipi di rivestimenti senza limitazione sulla temperatura di fusione: metalli, leghe combinate, carburi, ossidi, boruri, nitruri, compositi. Il materiale che viene lavorato nelle piante non subisce cambiamenti strutturali, ma la superficie del prodotto acquisisce le caratteristiche di qualità necessarie. È possibile spruzzare strati combinati (morbidi e duri), rivestimenti refrattari e composizioni con densità diverse.
Opzioni di metallizzazione al plasma
Per applicare un certo strato di spruzzatura su una superficie metallica in un ambiente al plasma ad alta temperatura, non solo le formulazioni in polvere vengono utilizzate come rivestimenti di formatura. A seconda delle proprietà che la superficie trattata dovrebbe avere, vengono utilizzate le seguenti caratteristiche della metallizzazione al plasma:
- Deposizione mediante arco sommerso in carbonio o filo di lega.Per il restauro di superfici, la superficie viene utilizzata in installazioni con un elettrodo a barra o piastra.
- La superficie verniciata a polvere sotto il flusso viene utilizzata per ripristinare parti con ampie deformazioni attorno alla circonferenza con uno spessore dello strato superiore a 2 mm.
- Le piante per la nebulizzazione passano argon, azoto, idrogeno, elio o loro miscele come gas che formano il plasma. È necessario garantire l'assenza di ossigeno per prevenire l'ossidazione dei rivestimenti depositati.
Molto spesso, questo tipo di elaborazione viene utilizzato per ripristinare varie parti nella riparazione di motori di automobili. Quindi, utilizzando la metallizzazione diffusa, è possibile ripristinare i fori dei cuscinetti principali nei blocchi cilindri (guasto comune), eliminare l'usura delle testate, ripristinare i pistoni in lega di alluminio, alberi a gomito in ferro duttile, rulli, rulli.
Quando si utilizza la nebulizzazione al plasma ionico, la resistenza all'usura di componenti complessi di apparecchiature, meccanismi e installazioni aumenta in modo significativo. La metallizzazione diffusa è un metodo efficace per ripristinare il metallo usurato e stanco, nonché il processo ottimale per impostare le superfici metalliche sulle caratteristiche di resistenza e prestazioni richieste.
