6.2. Практика напыления

Напыление как процесс ударного осаждения нагретых до плавления частиц на поверхности основного металла включает следующие операции: предварительная обработка поверхности основного металла для обеспечения хорошей адгезии частиц напыляемого материала; напыление; последующая обработка покрытия, осуществляемая по необходимости и включающая термообработку и уплотнительную обработку термическим или иным способом; чистовая отделка поверхности покрытия.

6.2.1. Подготовка к напылению

Адгезия покрытия возникает под действием ряда механизмов, из которых определяющее значение для многих покрытий имеет механическое сцепление напыляемого материала с поверхностью основы. Основа должна быть достаточно шероховатой.

Для удаления с поверхности жиров и масел широко используют промывку растворителями, например бензолом, пиробензолом, трихлоропреном, перхлоропреном, парами трихлорэтилена и т.п.

Для снятия с поверхности изделия оксидной плёнки изделия подвергают дробеструйной или пескоструйной обработке с использованием стальной дроби, кварцевого песка и глинозёмного песка.

Для придания шероховатости поверхности основы используют следующие основные способы обработки: дробеструйную или пескоструйную обработку; механическую обработку поверхности; нанесение на поверхность изделия подслоя материала, обладающего высокой адгезией к основному металлу (например, молибдена или алюминида никеля).

Дробеструйную (пескоструйную) обработку осуществляют в двух вариантах: нагнетательную, при которой дробь (песок) наплавляют на обрабатываемую поверхность в струе сжатого воздуха, и инжекционную путём всасывания дроби (песка) из бункера.

Кроме того, применяют центробежную дробеструйную (пескоструйную) обработку путём подачи дроби (песка) во вращающуюся с большой скоростью крыльчатку, благодаря чему дробь разгоняется и под действием центробежных сил сбрасывается на обрабатываемую поверхность изделия.

В качестве абразивных материалов используют стальную дробь (крошку), дробь отбелённого чугуна, силикатный песок, речной песок, кремень, гранит, плавленый глинозём, карбид кремния и другие виды материалов в форме угловатых частиц.

Нанесение покрытия следует начинать вскоре после окончания предварительной обработки поверхности, поскольку длительная выдержка активированной поверхности с большой эффективной площадью сопровождается активным её окислением, снижающим прочность сцепления покрытия с основным металлом.

Путём напыления молибденом или плакированным порошком системы никель-алюминий на поверхности основного металла получают тонкое покрытие с шероховатой поверхностью, на которую можно напылять другой материал. Такое подготовительное покрытие называют подслоем. Молибденовое покрытие и покрытие плакированным порошком широко используют при напылении на углеродистую и коррозионно-стойкую сталь как способ повышения адгезии последующего упрочняющего или коррозионно-стойкого покрытия. Покрытия в качестве подслоя имеют обычно толщину порядка 0,05…0,13 мм.

При напылении алюминиевого покрытия толщиной более 0,2 мм или цинкового покрытия толщиной более 0,25 мм на поверхность, предварительно подготовленную дробеструйной обработкой, напыляют подслой (~0,03 мм) из углеродистой стали, содержащей углерод не более 0,25%. Такой подслой позволяет значительно повысить прочность сцепления алюминиевого или цинкового покрытия с основой, исключает опасность его отслаивания.