6.1.2. Обладнання для газополуменевого напилення

Аналіз існуючого обладнання для газополуменевого напилення по­казав, що в основному виробляються ручні апарати для напилення.

На Україні та в країнах СНД розроблені та серійно випускаються установки для напилення порошками та дротом. Схема установки для порошкового напилення наведена на рис. 6.2.

Серед найбільш поширеного устаткування для порошкового газо­полуменевого напилення є пальники ГН-3, Євро-Джет, Могул У-9, уста­новки (модулі) газополуменевого напилення УГПЛ, УГПН-5, УГПТ, УПН8-68, Л-5405, УН-134, пост газополуменевого напилення 01.05-161 "Ремдеталь" та ін.

Пальник ГН-3, розроблений ВНДІ Автогенмаш, призначений для напилення порошкових самофлюсуючих твердих сплавів з метою зміц­нення поверхні, а також для виправлення дефектів та механічних по­шкоджень. Його створено на базі відомого пальника для зварювання ГЗ, в який між стволом пальника та наконечником встановлено інжекторний вузол з порошковим живильником.

Рис. 6.2. Схема установки для порошкового напилення

Аналогічну конструкцію має пальник Євро-Джет XS8, розроблений австрійською фірмою "МТS" і виготовлений на СП "Інтерфакел" (Украї­на). Він призначений для газополуменевого напилення порошкових ма­теріалів з метою відновлення та зміцнення спрацьованих деталей. Пальник оснащений двома типами живильників: гравітаційним, для "хо­лодного" напилення (рис. 6.3 б) та живильником з інжекційною подачею порошків (рис. 6.3 а).

Пальники для порошкового напилення Могул У-9 та Могул UР-1, які виготовляються СП "Інтерфакел" (рис. 6.4), конструктивно виконані у вигляді пістолета та розроблені для напилювання металевих та ке­рамічних порошків. За допомогою цього пальника можливо наносити покриття товщиною від 0,1 мм до декількох міліметрів на деталі типу "вал", а також на пласкі деталі.

Рис. 6.3. Пальник для напилення порошкового матеріалу типу "Свро-Джет":

а - з інжекційною подачею порошку;

б - з гравітаційною подачею порошку

Газополуменевий пальник для напилення Могул У-9 безінжек-торного типу і керування здійснюється на допоміжному обладнанні за рахунок регулювання витрат і тиску на панелі керування. Вентилем 4 вмикають подачу пального газу, підпалюють і переводять вентиль в інше положення, при цьому утворена газова суміш через канали в кор­пусі потрапляє в багатосопловий мундштук, де на зрізі відбувається горіння (рис. 6.4 а). Всередині мундштука знаходиться отвір 15 для по­дачі порошку в потік продуктів гарячої суміші.

У штуцер 5 подається стиснуте повітря, після цього загальний потік розділяється на два потоки. Перший потік регулюється за допомогою вентиля 8 і служить для транспортування порошку. Другий потік, який керується вентилем 3, призначений для обтискування повітрям двофаз­ного потоку через кільцевий отвір 14 у соплі.

Пальник Могул У-9 має декілька модифікацій зі швидкозмінним та постійним бункером для порошку, який монтується на пальнику, з окре­мою місткістю для порошку та може комплектуватися різними приско­рюючими насадками (рис. 6.4 б, в).

Рис. 6.4. Конструкція (а) і зовнішні вигляди (б, в) пальників "Могул":

1 - соплова частина пальника; 2 - бункер живильника; 3 - вентель регулювання обтискуючого повітря; 4 - загальний вентель регулювання пальної суміші; 5 - штуцер обтискуючого повітря; 6 - запобіжний затвор; 7 - фіксатор сопла; 8 - вентель регулювання подачі порошку; 9 - ручка пальника; 10 - штуцер окислювального газу; 11 - штуцер пального газу; 12 - механізм перекриття подачі порошку; 13 - сопла виходу пальної суміші; 14 - кільцевий отвір обтискуючого повітря; 15 - отвір для витікання порошку; 16 - пристрій для закріплення пальника на верстаті; б - з повітряним обтискуванням факелу;в - без обтискування факелу

Для дротяного газополуменевого напилення використовують паль­ники пістолетного типу з приводом від повітряної турбинки (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Пальник для напилення дротяного матеріалу

Металізатор газовий МГИ-4 (рис. 6.6) призначений для газополуме­невого нанесення покриття з дротяних металічних матеріалів, таких як цинк, алюміній, мідь, сталь, бронза тощо. Його можна використовувати вручну або встановлювати на супорті токарного верстата, який забезпе­чує необхідне взаємне переміщення пальника та виробу.

Металізатор випускають у двох варіантах: МГИ-4А для роботи на суміші ацетилен-кисень і МГИ-4П для роботи на суміші пропан-кисень.

Металізатор МГИ-4 складається з таких складових: турбінного при­воду з індукційним регулятором подачі дроту, двоступінчастого редукто­ра механізму подачі дроту та розпилюючої головки.

Технічні характеристики пальників для газополуменевого напилен­ня наведені в табл. 6.1.

Рис. 6.6. Ручний металізатор МГИ-4 для газополуменевого напилення дротяного матеріалу:

1 - змінна шестерня; 2 - нажимний ролік; 3 - провідний ролік; 4 - вал; 5, 14 - черв'як; 6 - штуцер; 7, 15-черв'ячне колесо; 8 - кришка; 9 - гачок; 10 - регулювальний гвинт; 11 - кран; 12-шайба спеціальна; 13 - шайба регулювальна; 16 - пробка; 17 - турбінний привід; 18 - кожух; 19 - розпилююча голівка

Таблиця 6.1

Технічні характеристики газополуменевих пальників для напилення

	ГН-2	Євро-джет	Могул У-9	Могул UP-1	МГИ-4		Могул КО	МГИ5
					А	П
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Витрати газів, м3/ год
Ацетилен	1.5...1.75	0,86	1,08	0,6	1,3		0,7	-
Кисень	1,5...1,75	0,95	1,72	1,32	2,5	5,5	1,38	14
Повітря				0,66	60	60	72	90
Пропан						1,1		3
Тиск газів, МПа
Ацетилен	0,15…0,005				0,06…0,1
Кисень	0,3...0,4				0,2...0,45	0,2...0,5		0,5
Пропан						0,06...0,4		0,2
Повітря					0,4…0,5	0,4..0,5		0,5
Витрати матеріалів
Порошко­вих, кг/год	5	4	1,5...3	5...8
Дротяних, кг/год
Цинк					23	23		до 50
Алюміній					5,7	7		до 14
Грануляція порошків, мкм		30…100	35...105	40...100
Діаметр дроту (шнура), мм					2...4	2...4	1,2; 1,6; 3,2	5...6
Швидкість подачі дроту, м/хв					1.-12	1...12	1,5...8	0,2...5
Маса па­льника, кг	1,1	1,4	1,5	1,6	2.2	2,2	2,5	136

Примітка: МГИ-5 має електродвигун потужністю 25 Вт, напруга живлення 27 В, число обертів 6000 ± 600 об/хв.

Для газополуменевого напилення, крім пальників, використовують­ся установки (модулі).

Газополуменева установка для порошкового напилення УГПЛ (рис. 6.7) призначена для ручного напилення покриття з порошків цинку, тер­мопластичних пластмас та інших матеріалів з температурою плавлення до 800 °С на металічні поверхні при виготовленні металоконструкцій, закладних деталей будівельних конструкцій, хімічної апаратури тощо, з метою захисту їх від корозії, а також для ущільнення поверхні чавунного литва.

В установці УГПЛ для розпилення використовується ацетилено-повітряне полум'я. Комплект установки складається з пальника, дозато­ра порошку, стояка, шлангів та редукторів для газів.

Рис. 6.7. Схема установки для порошкового напилення УГПЛ

Установка УГПЛ може бути використана для напилення поліетиле­ну, полівінілбутиралю, полістиролу капрону, пластмас марок ПФН-12, ТПФ-37, поліамідів, епоксидних смол та інших термопластичних порош­ків, а також легкоплавких металів: цинку, олова, свинцю тощо.

Установка УГПН-005 відрізняється від УГПЛ тим, що для напилення порошків використовується пропан-бутано-кисневе полум'я і стиснуте повітря. Вона також призначена для напилення порошків з металічних та полімерних матеріалів, для відновлення та захисту зношених або кородованих поверхонь деталей та металічних конструкцій. Комплект установки (рис. 6.8) скпадається з пальника, блоку подачі порошку та комплекту шлангів.

Рис. 6.8. Установка для порошкового напилення УГПН-005:

1 - блок подачі порошку; 2 - пальник; 3 - комплект шлангів

Газополуменева установка для порошкового напилення УПН-8-68 (як і установка УГПТ) відрізняється від попередніх тим, що віна призна­чена для напилення матеріалів з температурою плавлення до 2000...2200°С, таких як оксид алюмінію, ніхром, нікель-алюмінієві спла­ви, нікель-бор-хром-кремнієві сплави, карбідовміщуючі композиції тощо.

На рис. 6.9 наведена схема установки УПН-8-68. У комплект уста­новки, крім дозувача, порошку і пальника для напилення, входять трій­ники, кисневий та ацетиленовий шланги, редуктори кисневий та ацетиленовий, зварювальний пальник ГЗ із спеціальними наконечника­ми для оплавлення покриття.

Рис. 6.9. Схема установки УПН-8-68:

1 - ротаметр; 2 - дозатор-живильник; 3 - шайба розходна; 4,12 - вентилі;

5, 10 - шланги; 6 - пальник для напилення; 7, 11 - трубки гумові; 8, 9 - інжекторні пристрої; 13 - пневмоклапани; 14 - фільтр; 15 - пальник для оплавлення покриття; 16, 18 - трійники; 17, 19 - редуктори; 20- вентилі

В ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України були розроблені установки Л-5405 та УН-134. До складу установки Л-5405 входять пістолет-розпилювач та живильники порошку. На живильнику розташовано пульт керування з ротаметрами та газовими клапанами. Живильник тарілчастого типу з вібратором забезпечує рівномірність подачі порошку.

Установка дозволяє отримати газотермічні покриття з порошкових матеріалів, температура плавлення яких не перевищує 1600 °С. Вона показала ефективність при нанесенні алюмінієвих, цинко-алюмінієвих, нікель-хром-молібденових та полімерних антикорозійних та кислотостій­ких покриттів.

Універсальна установка УН-134 (рис. 6.10) призначена для віднов­лення та зміцнення деталей нанесенням антикорозійного покриття на поверхні металоконструкцій газополуменевим напиленням порошкових матеріалів.

Вона складається з двобункерного пристрою подачі порошку, блоку регулювання та подачі робочих газів, пальників для напилення зовніш­ніх та внутрішніх поверхонь, а також оплавлення напиленого шару. Для зручності у роботі й обслуговування установка розміщена на стояку.

Установка дозволяє проводити напилення та оплавлення напиле­ного шару з використанням таких пальних газів як ацетилен та пропан-бутан, забезпечує плавне регулювання у широких межах і високою точ­ністю подачі порошку у газовий факел. Стабільна подача газів та порош­кових матеріалів дає можливість вести процес напилення у напівавто­матичному режимі, забезпечує високу продуктивність та добру якість покриття.

Рис. 6.10. Універсальна установка УН-134

Напилення та оплавлення покриття можна вести у довільному про­сторовому положенні.

Установка УГМ-1 (рис. 6.11) призначеня для нанесення антико­розійного покриття з цинкового та алюмінієвого дроту ручним способом, а також нанесення покриття різного призначення з використанням інших матеріалів.

Установка працює при температурі навколишнього середовища від 5 до +40 °С та відносній вологості до 85%.

Технічні характеристики установки такі:

1) номінальна продуктивність по розпилюваному дроту, кг/год:

- з алюмінію:

діаметром 2 мм...........................................................2,1;

діаметром 3 мм..........................................................3,9;

діаметром 4 мм..........................................................4,8;

- з цинку:

діаметром 2 мм..........................................................7,6;

діаметром 3 мм........................................................16,2;

діаметром 4 мм...........................................................23;

2) кратність регулювання подачі дроту, не менше.........................7;

3) витрати газу, м³/год, не більше:

- ацетилену............................................................................1,3;

- кисню...................................................................................2,5;

- стиснутого повітря...............................................................60;

4) робочій тиск, МПа:

-ацетилену...................................................................0,06...0,1;

-кисню..........................................................................0,2...0,45;

- стиснутого повітря......................................................0,4...0,5;

5) габаритні розміри, мм, не більше:

- апарату...............................................................220x110x208;

- пристосування для укладання дроту..............800x800x830;

6) маса, кг, не більше:

- апарату................................................................................2,2;

- установки у комплекті........................................................25.

На Липовецькому дослідному заводі ВНПО "Ремдеталь" виготовля­ли пост газополуменевого напилення та наплавки 01.05-161 "Ремде­таль", який призначений для відновлення та зміцнення поверхні типу "вал", в тому числі і колінчастих валів методом газополуменевого напи­лення порошкових матеріалів.

У комплект поста входить:

1. Установка 011-1-01 "Ремдеталь" (обертач), яка забезпечує плав­не регулювання частоти обертання виробу і подачі каретки.

2. Газорозподільний щит 01.02.006 "Ремдеталь" для контролю тиску і витрати ацетилену, кисню, стиснутого повітря.

3. Установка 026-7 "Ремдеталь" струменевої обробки, призначеної для підготовки поверхні до напилення.

4. Апарати 021-3 "Ремдеталь", 021-4 "Ремдеталь", пальник ГН-2 для напилення та наплавлення.

5. Стіл зварювальника С-10020 з пристосуванням та оснасткою для ручного напилення та наплавлення.

6. Мастиловологовідділювач ДВ-41-16.51278-72 та пилозбірники.

Рис. 6.11. Установка УГМ-1 для дротяного напилення:

1 - металізатор; 2 - кисневий редуктор; 3 - ацетиленовий редуктор; 4 - пристосування для укладання дроту

Технічні характеристики деяких установок для напилення наведені в таблиці 6.2.

Таблиця 6.2