
- •Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
- •Рекомендовано Міністерством освіти і науки України для студентів вищих навчальних закладів
- •Теоретичні відомості 84
- •Композиційні електролітичні покриття 196
- •1. Покриття. Поняття та визначення
- •1.1. Газотермічні покриття
- •1.2. Вакуумно-конденсаційні покриття
- •1.3. Газофазні покриття
- •1.4. Композиційні електролітичні покриття
- •2. Матеріали для нанесення покриття
- •2.1. Дроти
- •Поширені типи цільнотягнутого дроту, що рекомендуються для використання при нанесенні покриття
- •2.2. Порошки
- •2.3. Пруткові матеріали та гнучкі шнури
- •2.4. Матеріали для аморфного покриття
- •Матеріали серії амотек для газотермічного напилення аморфного покриття
- •3. Технологічні процеси підготовки поверхонь
- •4. Газотермічні процеси нанесення покриття
- •4.1. Теоретичні відомості
- •4.2. Газополуменеве напилення
- •4.3. Детонаційне напилення
- •4.4. Електродугове напилення
- •Характерні показники якості покриття при електродуговому напиленні (за даними фірми Sulzer Мetсо)
- •4.5. Плазмове напилення
- •4.6. Газодинамічне напилення покриття
- •5. Вакуумно-конденсаційні процеси нанесення покриттів
- •5.1. Теоретичні відомості
- •5.2. Вакуумно-конденсаційне напилення термічним випаровуванням
- •5.3. Іонно-плазмове вакуумно-конденсаційне напилення покриття термічною сублімацією матеріалу
- •5.4. Вакуумно-конденсаційне нанесення покриття іонним розпиленням
- •6. Технологічне устаткування для нанесення покриття
- •6.1. Обладнання для газотермічних процесів нанесення покриття
- •6.1.1. Класифікація обладнання
- •6.1.2. Обладнання для газополуменевого напилення
- •Технічні характеристики газополуменевих установок для напилення
- •6.1.3. Обладнання для детонаційного напилення
- •6.1.4. Обладнання для електродугового напилення
- •6.1.5. Обладнання для плазмового напилення
- •Технічні характеристики установок для плазмового напилення
- •6.1.6. Обладнання для нанесення покриття у динамічному вакуумі
- •6.1.7. Обладнання для газодинамічного нанесення покриття
- •6.2. Обладнання для вакуумно-конденсаційних процесів нанесення покриття
- •6.2.1. Класифікація обладнання та комплектація установок
- •6.2.2. Установки для вакуумно-конденсаційного нанесення покриття
- •7. Хімічне осадження з газової (парової) фази
- •8. Композиційні електролітичні покриття
- •Список рекомендованої літератури
6. Технологічне устаткування для нанесення покриття
6.1. Обладнання для газотермічних процесів нанесення покриття
6.1.1. Класифікація обладнання
Виробництво деталей з газотермічним покриттям можна поділити на два основні напрями: виготовлення нових деталей і відновлення спрацьованих деталей.
Для першого напряму характерно багатосерійне та серійне виробництво, розміщення обладнання для нанесення покриття у загальний виробничий цикл, жорсткі вимоги до стабільності якості покриття. Для другого напряму характерні малі серії або одиничне виробництво, відносна самостійність обладнання для нанесення покриття без жорсткого зв'язку з будь-яким виробничим циклом.
Основними стадіями виробництва є технологічні процеси виробництва та підготовки газів, матеріалів для нанесення покриття, газотермічне нанесення покриття, обробка деталей з покриттям та технічний контроль на всіх стадіях виробництва.
Виконання кожного окремого технологічного процесу забезпечується відповідним обладнанням, яке може бути виготовлено у вигляді окремої установки (модуля), яка реалізує конкретну операцію технологічного процесу, наприклад, струменево-абразивну підготовку поверхні деталей або системи механізмів та установок (модулів), яка виконує визначену функцію технологічної операції. Наприклад, технологічна операція плазмового напилення покриття забезпечується напівавтоматизованим комплексом для плазмового напилення 15В-Б, який укомплектовано установкою (модулем) плазмового напилення "Київ-7" (функція нагрівання та прискорення часток, що напилюються), механізмом кріплення та переміщення деталі, механізмом переміщення плазмотрона відносно деталі, системою вентиляції для видалення газів та пилу, звукоізолюючою камерою.
Обладнання для підготовчих операцій: установки для очищення, мийки, механічної, струменево-абразивної та термічної обробки комплектується у загальну технологічну лінію або може бути виділено у окрему виробничу дільницю.
Будь-яка установка для газотермічного нанесення покриття складається з розпилювача, механізму подачі матеріалу, який розпилюється (дроту, порошку, прутків або гнучкого шнура), джерела енергопостачання, системи, по якій подається розпилюючий газ, пульта керування.
На рис. 6.1 наведена функціональна схема узагальненої установки для газотермічного напилення.
У зв'язку з багатофакторністю процесу газотермічного напилення основною умовою високої якості та стабільності властивостей покриття є контроль за підтриманням всіх технологічних параметрів процесу на визначених оптимізованих рівнях.
Рис. 6.1. Узагальнена схема установки для газотермічного напилення
Для цього на сучасних установках для газотермічного напилення використовують системи комп'ютерного керування та фіксації параметрів процесу і роботи.
Сучасні установки газотермічного напилення комплектуються системою охолодження деталі у процесі напилення.
Установки для напилення класифікуються за методом напилення залежно від виду використаної енергії:
- газополуменевого напилення;
- детонаційного напилення;
- плазмового напилення;
- електродугового напилення;
- газодинамічного напилення.
Класифікувати установки залежно від форми матеріалу, який використовується для напилення, можна на такі, що використовують дріт; порошок; пруток; гнучкий шнур.
За рівнем механізації установки можуть бути ручними, механізованими, автоматизованими.
Загальні вимоги до установок для напилення такі:
- отримання стабільного потоку часток, що напилюються;
- можливість регулювання потоку часток за продуктивністю, температурою, швидкістю;
- забезпечення високого значення енергетичних коефіцієнтів розпилення та напилення;
- загальні витрати енергії;
- коефіцієнт використання матеріалу;
- можливість механізації та автоматизації процесу;
- великий ресурс роботи та надійність установки;
- безпека та зручність у використанні;
- висока продуктивність процесу та питома продуктивність апаратури;
- мінімальна матеріалоємність та невелика вартість установки.