4.8 Выбор метода восстановления газотермическим напылением

Рассмотрев все способы газотермического напыления деталей я пришёл к выводу, что в принципе каждый способ напыления является в какой-то мере достойным использования, и что у всех выше перечисленных методах напыления есть свои преимущества и недостатки ,но конечно Высокоскоростное газопламенное напыление является более выгодным. Главное преимущество новой технологии состоит в том, что обрабатываемые детали практически избавлены от воздействия высоких температур. Таким образом, эта технология может быть с успехом использована, например, для металлизации поверхности изделий из пластмасс, в том числе весьма термочувствительных.

К наиболее перспективным сферам применения высокоскоростного газопламенного напыления следует отнести самолёто-, вертолёто- и автомобилестроение, космическую промышленность, а также энергетику. Следовательно и мне удастся применить этот метод в своей работе.

Вывод:

Достоинства высокоскоростного газопламенного напыления.

• Высокая универсальность процессов, позволяет наносить покрытия для широкого спектра функционального назначения, а также для восстановления размеров изношенных деталей;

• Малое термическое воздействие на напыляемую основу (температура ее нагрева не превышает 100 – 150 °с), что позволяет исключить нежелательные структурные превращения, избежать деформаций и изменения геометрии изделий;

• Возможность нанесения покрытия на изделия, изготовленные практически из любого материала;

• Отсутствие ограничений по размерам напыляемых изделий;

• Возможность нанесения покрытий на локальные поверхности;

• Возможность нанесения многослойных покрытий разнородными материалами;

• Возможность получения регламентируемой однородной пористости покрытия для использования в условиях работы со смазкой поверхностей скольжения;

• Положительное влияние на усталостную прочность основы, за счет получения при напылении слоистой структуры покрытия, в отличие от столбчатой, образующейся при осаждении из газовой или паровой фазы, диффузионном насыщении и нанесении гальванических покрытий.

• Высокая адгезия покрытия (свыше 80 мпа);

• Нанесение равномерного покрытия с минималь-ными припусками для последующей механической обработки;

• Возможность эксплуатации в отдельных случаях без последующей механической обработки;

• Возможность использовать напыление для формообразования деталей;

• Напыление поверхности детали от 50 мкм до 5 мм на радиус;

• Высокая производительность процесса возможность автоматизации.

5. Необходимое оборудование и материалы

5.1Выбор газовой среды для напыления (hvof) и технического оборудования

Высокоскоростное газопламенное напыление (HVOF) используется для нанесения сверхплотных защитных покрытий с высокими адгезионными характеристиками и специальными свойствами (коррозионностойких , жаростойких, теплозащитных, антифрикционных и т.д.) при изготовлении и ремонте (в том числе локальном) деталей и узлов машин .

Усовершенствованное высокоскоростное газопламенное напыление осуществляется подбором соответствующего горючего газа с регулировкой его расхода и соотношения кислород – горючий газ. При этом максимальная температура пламени и эффективность нагрева зависят от применяемого горючего газа (табл.1).

Таблица 1.

Горючий газ (вещество)	Максимальная температура пламени, °С	Соотношение кислород-горючий газ (вещество)	Стехиометрическое соотношение кислород-горючий газ (вещество)	Соотношение кислород-горючий газ (вещество) при HVOF-напылении
Пропан	2828	4,5	5,0	3,0-8,0
Пропилен	2896	3,7	4,5	3,5-7,0
Водород	2856	0,42	0,5	0,3-0,6
Этилен	2924	2,4	3,0	2,0-5,0
Ацетилен	3160	1,5	2,5	1,3-4,0
Керосин	2780	2,9	3,4	2,8-4,3

Качество нанесения покрытия зависит от температуры и скорости напыляемых частиц в момент их контакта с подложкой. Так как эти свойства частиц изменяются в процессе полета, то существенным также является дистанция напыления. У различных HVOF-систем, в зависимости от напыляемого материала, ее величина находится в пределах 230 – 380 мм, (табл. 2).

Для выбора оптимальной дистанции напыления важно не только обеспечить высокую скорость частиц при их контакте с подложкой, но также оптимальное время их полета. Если дистанция напыления значительно превышает оптимальную, то при контакте частицы имеют пониженную скорость и низкую температуру, что приводит к снижению адгезии покрытия с подложкой. Если дистанция напыления меньше оптимальной, частицы недостаточно разогреты и происходит перегрев напыляемых деталей и ранее нанесенных слоев покрытий.

Таблица 2

Система	Расход горючего газа (вещества), м3/ч	Расход кислорода, м3/ч	Расход сжатого воздуха, м3/ч	Соотношение кислород-горючий газ (вещество)	Дистанция напыления, мм
Jet Kote	25,9 водорода 3,0 пропана 4,4 ацетилена	18,1 21,0 20,2	– – –	0,7 7,0 4,2	250
Top Gun	25,9 водорода 3,0 пропана 4,8 этилена	13,0 15,0 14,4	– – –	0,5 5,0 3,0	250
DJ-2800	38,2 пропана	12,8	20,6	0,45	230-250
DJ-2700	4,1 пропана 6,8 этилена	15,2 15,0	22,0 21,8	4,8 2,9	230-250
DJ-5000	21 л/ч керосина	53,5	–	4,2	350-380

Применение роботизированного оборудования при напылении, в том числе установки ТСЗП-HVOF-К2, обеспечивает высокое качество наносимых покрытий и 100%-ную воспроизводимость результатов. Кроме того, использование промышленных компьютеров в системах управления технологическим оборудованием позволяет проводить диагностику и текущий контроль до 100 параметров как технологических процессов, так состояния самого оборудования в реальном режиме времени с распечаткой на принтере.