Современное оборудование для плазменного напыления, применяемое на машиностроительных предприятиях

Аннотация: В последнее время в машиностроении наблюдается активное развитие технологий, связанных с нанесением различных по назначению покрытий на рабочие поверхности деталей. Особое место занимают покрытия, обеспечивающие высокий уровень износостойкости.

Плазменное напыление является одним из способов газотермического нанесения покрытий. В основе этого процесса лежит нагрев напыляемого материала до жидкого или пластического состояния, перенос его высокотемпературной плазменной струей к подложке с последующим образованием слоя покрытия. [1] В статье рассматриваются основные понятия о плазменном напылении, а также применение современного оборудования на машиностроительных предприятиях.

Ключевые слова: плазменное напыление, порошок, струя, насадка, «Sulzer Metco».

MODERN EQUIPMENT FOR PLASMA SPUTTER APPLICABLE AT MACHINE-BUILDING ENTERPRISES

Vitkovskaya A.A.¹

¹Vitkovskaya Anastasia Alekseevna- undergraduate, department

technologies of mechanical engineering,

VORONEZH STATE TECHNICAL UNIVERSITY, Voronezh

Abstract: Recently in mechanical engineering active development of the technologies connected with drawing coverings various to destination on working surfaces of details is observed. A specific place is held by the coverings providing the high level of wear resistance.

Plasma spraying is one of the methods of thermal spray coating. The basis of this process is heating the sprayed material to a liquid or plastic state, transferring it to the substrate with a high-temperature plasma jet and then forming a coating layer. [1] The article discusses the basic concepts of plasma spraying, as well as the use of modern equipment in machine-building enterprises.

Keywords: plasma spraying, powder, jet, nozzle, «Sulzer Metco».

УДК 621.791

Понятие о плазменном напылении и процесс напыления.

Плазменное напыление — процесс нанесения покрытия на поверхность изделия с помощью плазменной струи.

Сущность данного процесса заключается в том, что в высокотемпературную плазменную струю подаётся распыляемый материал, который нагревается, плавится и в виде двухфазного потока направляется на подложку.

В качестве напыляющих материалов применяют порошки, проволоки, прутки. Наиболее широко распространено напыление порошками. На рисунке 1 приведена схема напыления.

В плазмотроне, состоящем из водоохлаждаемого катодного узла 2, корпуса 3 и анодного узла, с помощью источника 9 постоянного сварочного тока возбуждается плазменная дуга 8, которая стабилизируется стенками канала сопла и плазмообразуюшим газом, поступающим через подвод 1. Порошок подают из порошкового питателя 6 с помощью газа, который поступает по подводу 7. [1]

В качестве газов, при напылении используют аргон высокой чистоты, гелий, водород, а также газовые смеси воздуха с метаном или пропан-бутаном.

На рисунке 2 приведена структура плазменного покрытия.

Рисунок 1 — Схема плазменного напыления порошком: 1 — подвод плазмообразующего газа; 2 — катод плазмотрона; 3 — катод; 4 — изолятор; 5 —анод; 6 — порошковый питатель; 7 — подвод газа, транспортирующего порошок; 8 — плазменная дуга; 9 — блок питания. [1]

Рисунок 2 — Структура плазменного покрытия: 1 — граница между частицами напыленного материала; 2 — граница между слоями; 3 — граница между покрытием и деталью; 4 — частица напыленного материала; 5 — поверхность детали.

Плазменное напыление наносят на плоские поверхности, криволинейные поверхности, тела вращения. Для покрытия характерна структура с высокой неоднородностью механических и физических свойств.

На современных машиностроительных предприятиях в качестве оборудования для напыления насадок, теплозащитных покрытий на камерах сгорания и других изделиях применяют автоматическую систему для плазменного напыления «Sulzer Metco».

«Sulzer Metco» позволяет полностью в автоматическом режиме выполнять операции напыления, обеспечивать активный контроль технологических параметров в процессе работы. На рисунке 3 показана автоматическая система для плазменного напыления «Sulzer Metco», а на рисунке 4 приведен процесс напыления.

Рисунок 3 — Система напыления «Sulzer Metco»

Преимущества использования данного оборудования: [2]

— идеальна для небольших производств с умеренными потребностями в напылении;

— полуавтоматическая работа для точных и воспроизводимых покрытий;

— встроенная система наблюдения и предупреждения с функцией автоматического отключения для безопасной работы;

— панель диагностики с дисплеем;

— интерфейсы для подключения манипуляторов, вытяжных систем и аксессуаров.

Рисунок 4 — Процесс плазменного напыления

Таким образом, применение автоматической системы для плазменного напыления «Sulzer Metco» позволит повысить качество напыляемой поверхности, упрочнить поверхность конструкционных материалов, а также автоматизировать процесс напыления.

Список литературы/ References

1. Лащенко Г.И. Плазменное упрочнение и плазменное напыление — К.: «Екотехнологiя», Киев, 2003 г. — 64 с.
2. Режим доступа: https://sulzer.com/ru-ru/russia