Smidzināšanas metodes

Izsmidzināšana — pārklājumu veidošanas tehnoloģiskais process, izsmidzinot šķidras, izkliedētas daļiņas, kas nogulsnējas pēc trieciena, saskaroties ar virsmu. Daļiņu dzesēšanas ātrums ir 10 000-100 000 000 grādi sekundē, kā rezultātā notiek ļoti ātra izsmidzinātā pārklājuma kristalizācija un zema virsmas sildīšanas temperatūra.

Pārklājumi tiek izsmidzināti, lai palielinātu izturību pret koroziju, nodilumizturību, karstumizturību un nolietotu mezglu un detaļu remontu.

Ir vairāki veidi, kā izsmidzināt pārklājumus:

1) Liesmas izsmidzināšana ar stiepli, pulveri vai kociņu (1., 2. att.). Izkliedēto materiālu izkausē gāzes degļa liesmā, sadedzinot degošu gāzi (parasti acetilēna-skābekļa maisījumu attiecībā 1:1), un ar saspiesta gaisa plūsmu tiek nogādāts virspusē. Izsmidzinātā materiāla kušanas temperatūrai jābūt zemākai par degošā maisījuma liesmas temperatūru (1. tabula).

Šīs metodes priekšrocības ir zemās aprīkojuma izmaksas un tā darbība.

Rīsi. 1. Liesmas stieples izsmidzināšana

Rīsi. 2.Pasta stiepļu izsmidzināšanas iekārtu shēma: 1 — gaisa žāvētājs, 2 — saspiestā gaisa uztvērējs, 3 — degvielas gāzes balons, 4 — reduktori, 5 — filtrs, 6 — skābekļa balons, 7 — rotametri, 8 — smidzināšanas deglis, 9 — stieples padeve. kanālu

1. tabula. Degošu maisījumu liesmas temperatūra

2) Detonācijas izsmidzināšanu (3. attēls) veic vairākus ciklus sekundē, katram ciklam izsmidzinātā slāņa biezums ir aptuveni 6 mikroni. Izkliedētajām daļiņām ir augsta temperatūra (virs 4000 grādiem) un ātrums (virs 800 m/s). Šajā gadījumā parastā metāla temperatūra ir zema, kas izslēdz tā termisko deformāciju. Tomēr detonācijas viļņa darbības rezultātā var rasties deformācija, un tas ir šīs metodes izmantošanas ierobežojums. Arī detonācijas iekārtu izmaksas ir augstas; nepieciešama īpaša kamera.

Rīsi. 3. Izsmidzināšana ar detonāciju: 1 — acetilēna padeve, 2 — skābeklis, 3 — slāpeklis, 4 — izsmidzināts pulveris, 5 — detonators, 6 — ūdens dzesēšanas caurule, 7 — detaļa.

3) Loka metalizācija (4. attēls). Elektrometalizētāja vadā tiek ievadīti divi vadi, no kuriem viens kalpo kā anods, bet otrs kā katods. Starp tiem rodas elektriskā loka, un stieple kūst. Izsmidzināšana tiek veikta, izmantojot saspiestu gaisu. Process notiek ar līdzstrāvu. Šai metodei ir šādas priekšrocības:

a) augsta produktivitāte (līdz 40 kg / h izsmidzināts metāls),

b) izturīgāki pārklājumi ar augstu adhēziju, salīdzinot ar liesmas metodi,

c) iespēja izmantot dažādu metālu stieples ļauj iegūt "pseidosakausējuma" pārklājumu,

d) zemas ekspluatācijas izmaksas.

Metāla loka metalizācijas trūkumi ir:

a) izsmidzināto materiālu pārkaršanas un oksidēšanās iespēja ar zemu padeves ātrumu,

b) izsmidzināmo materiālu sakausējošo elementu sadedzināšana.

Rīsi. 4. Elektriskā loka metalizācija: 1 — saspiesta gaisa padeve, 2 — stieples padeve, 3 — sprausla, 4 — vadošie vadi, 5 — detaļa.

4) Plazmas izsmidzināšana (5. attēls). Plazmatronos anods ir ar ūdeni dzesēta sprausla, bet katods ir volframa stienis. Argonu un slāpekli parasti izmanto kā plazmu veidojošas gāzes, dažreiz pievienojot ūdeņradi. Temperatūra sprauslas izejā var būt vairāki desmiti tūkstošu grādu; straujas gāzes izplešanās rezultātā plazmas strūkla iegūst augstu kinētisko enerģiju.

Augstas temperatūras plazmas izsmidzināšanas process ļauj uzklāt ugunsizturīgus pārklājumus. Izsmidzināšanas modeļa maiņa ļauj izmantot visdažādākos materiālus, sākot no metāla līdz organiskām vielām. Arī šādu pārklājumu blīvums un adhēzija ir augsta.Šīs metodes trūkumi ir: salīdzinoši zema produktivitāte un intensīvs ultravioletais starojums.

Vairāk par šo pārklājuma metodi lasiet šeit: Plazmas izsmidzināmie pārklājumi

Rīsi. 5. Plazmas izsmidzināšana: 1 — inertā gāze, 2 — dzesēšanas ūdens, 3 — līdzstrāva, 4 — izsmidzināms materiāls, 5 — katods, 6 — anods, 7 — daļa.

5) Elektroimpulsa izsmidzināšana (6. attēls). Metodes pamatā ir stieples sprādzienbīstama kausēšana, kad caur to iet kondensatora elektriskā izlāde. Šajā gadījumā apmēram 60% stieples kūst, bet atlikušie 40% nonāk gāzveida stāvoklī. Kausējums sastāv no ļoti mazām daļiņām no dažām simtdaļām līdz dažiem milimetriem.Ja izlādes līmenis ir pārmērīgs, metāls stieplē pilnībā pārvēršas gāzē. Daļiņu kustība pret izsmidzināto virsmu ir saistīta ar gāzes izplešanos sprādziena laikā.

Metodes priekšrocības ir oksidēšanās neesamība gaisa pārvietošanas rezultātā, augsts blīvums un pārklājuma adhēzija. Trūkumi ietver materiālu izvēles ierobežojumu (tiem jābūt elektriski vadošiem), kā arī neiespējamību iegūt biezus pārklājumus.

Rīsi. 6. Elektrisko impulsu izsmidzināšanas shēma: CH — strāvas padeve kondensatoram, C — kondensators, R — rezistors, SW — slēdzis, EW — vads, B — detaļa.

6) Lāzera izsmidzināšana (7. attēls). Lāzera izsmidzināšanā pulveris tiek padots uz lāzera staru caur padeves sprauslu. Lāzera starā pulveris tiek izkausēts un uzklāts uz sagataves. Aizsarggāze kalpo kā aizsardzība pret oksidēšanos. Lāzera izsmidzināšanas pielietošanas joma ir instrumentu pārklāšana štancēšanai, liekšanai un griešanai.

Pulvermateriālus izmanto liesmu, plazmas, lāzera un detonācijas izsmidzināšanai. Vads vai nūja — gāzes liesmas, elektriskā loka un elektriskā impulsa izsmidzināšanai. Jo smalkāka ir pulvera frakcija, jo mazāka porainība, jo labāka saķere un augstāka pārklājuma kvalitāte. Izsmidzinātā virsma katrai smidzināšanas metodei atrodas vismaz 100 mm attālumā no sprauslas.

Rīsi. 7. Lāzera izsmidzināšana: 1 — lāzera stars, 2 — aizsarggāze, 3 — pulveris, 4 — detaļa.

Izsmidzinātas daļas

Pārklājumu izsmidzināšana tiek uzklāta:

• vispārējā mašīnbūve detaļu stiprināšanai (gultņi, rullīši, zobrati, mērinstrumenti, ieskaitot vītņotos, mašīnu centri, presformas un perforatori utt.);

• automobiļu rūpniecībā kloķvārpstu un sadales vārpstu, bremžu šarnīrsavienojumu, cilindru, virzuļu galvu un gredzenu, sajūga disku, izplūdes vārstu pārklāšanai;

• aviācijas nozarē sprauslu un citu dzinēju elementu, turbīnu lāpstiņu pārklāšanai, fizelāžas apšuvumam;

• elektrotehniskajā rūpniecībā — kondensatoru pārklājumiem, antenu reflektoriem;

• ķīmiskajā un naftas ķīmijas rūpniecībā — vārstu un vārstu ligzdu, sprauslu, virzuļu, vārpstu, lāpstiņriteņu, sūkņu cilindru, sadegšanas kameru pārklāšanai, jūras vidē strādājošu metāla konstrukciju aizsardzībai pret koroziju;

• medicīnā — ozonatoru, protēžu elektrodu izsmidzināšanai;

• sadzīvē — stiprināt virtuves iekārtu (traukus, plītis).