2. Розрахунок та вибір режимів напилення

Базуючись на вибраному способі напилення для даних матеріалів для формування покриття вибирають основні параметри режиму напилення за довідниковою літературою.

У цьому підрозділі також здійснюють розрахунок кінематичних параметрів переміщення виробу та розпилювача в процесі напилення ( практичне заняття №4 «Розрахунок параметрів роботи допоміжного обладнання при ГТН покрить).

Швидкість переміщення виробу та розпилювача у процесі напилення суттєво впливають на ефективність процесу та якість покриттів. Зокрема, при збільшенні швидкості переміщення плями напилення отримують більш рівномірні за товщиною покриття, зменшується небезпека перегріву виробу. Нанесення покрить на задану площу відбувається за рахунок лінійного переміщення розпилювача в поєднанні з обертанням деталі при напиленні тіл обертання або поперечного зміщення пристрою для розпилення в поєднанні з лінійним переміщенням деталі при напиленні на площину. При розрахунку необхідно визначити лінійну швидкість переміщення плазмотрону або виробу, окружну швидкість обертання деталі та величину перекриття проходів при нанесенні окремих валків, яка забезпечує високу рівномірність покриттів при незначній хвилястості поверхні. Також необхідно розрахувати загальний час напилення виробу.

2. Вибір основного обладнання для напилення

При виборі обладнання слід враховувати:

• необхідну продуктивність технології, що розробляється;

• відповідність технічних можливостей комплексу обладнання розмірам виробу та фізико-хімічним характеристикам матеріалу, який формує покриття;

• технічні можливості комплекту обладнання з точки зору досягнення необхідних показників якості та ефективності;

Необхідно орієнтуватись на використання стандартного обладнання, що підвищує рівень механізації та автоматизації виробництва та зменшує собівартість відновлення виробу.

Вибір установки для напилення здійснюють, виходячи з параметрів режиму нанесення покриття, враховуючи номінальну потужність, продуктивність по напиленому матеріалу, витрати та склад робочих газів та інше. Джерело живлення повинно мати необхідні статичні та динамічні характеристики, обумовлені особливостями процесу, забезпечувати номінальну потужність, межі регулювання струму і напруги.

Відомості про обладнання містяться у довідниковій, навчальній та періодичній літературі. В останній публікуються відомості про найсучасніше обладнання.

7. Наступна обробка покрить для покращення їх властивостей

Розрізняють: зміцнювальну обробку напилених покриттів; зняття залишкових напружень. Виконання такої обробки не завжди є необхідним.

Зміцнювальна обробка використовується для збільшення міцності покриття, зниження пористості, підвищення однорідності мікро- та макроструктури. Відомі кілька методів високотемпературного зміцнення: спікання, просочування, оплавлення, пластичне деформування.

Спікання проводиться при загальному нагріванні виробу з покриттям. Найбільш поширене спікання у твердій фазі при температурі (0,8…0,9) Т_пл та спікання в присутності рідкої фази. В останньому випадку температура спікання може знаходитись у широких межах. Твердорідке спікання застосовується, зазвичай, для зміцнення композиційних покриттів. При цьому розплавляється один із компонентів покриття або здійснюється контактне плавлення при взаємодії компонентів. Рідка фаза, яка утворюється, заповнює порожнини покриття.

Просочування з метою зміцнення проводиться неорганічними матеріалами. Для цього на поверхню покриття наносять матеріал для просочування. При розплавленні за рахунок капілярних сил матеріал проходить у пори покриття та заповнює їх. Як матеріал для просочування використовується мідь та більшість припоїв.

Оплавлення проводиться при місцевому або загальному нагріванні виробу з покриттям до температури плавлення матеріалу покриття. Найчастіше використовують для оплавлення покрить, напилених з самофлюсівних матеріалів. Під самофлюсованням розуміють самодовільне видалення оксидів з поверхні частинок покриття при їх оплавленні. Для цього потрібно, щоб оксиди мали невисоку температуру плавлення, невисоку густину і добру рідко текучість. Такі оксиди легко переходять у шлак та вспливають на поверхню покриття. Типовими представниками самофлюсівних матеріалів є сплави системи Ni-Cr-B-Si.

Зняття залишкових напружень. Залишкові напруження стискання або розтягу практично завжди присутні в напилених покриттях. Для запобігання відшаруванню покриття при досягненні напруженнями критичних значень, доцільна операція зняття напружень. Вона проводиться, зазвичай, при загальному нагріванні виробу до температури 600…700°С.