Μέθοδοι ψεκασμού

Ψεκασμός — η τεχνολογική διαδικασία σχηματισμού επικαλύψεων με ψεκασμό υγρών διασκορπισμένων σωματιδίων που εναποτίθενται κατά την πρόσκρουση κατά την πρόσκρουση στην επιφάνεια. Ο ρυθμός ψύξης των σωματιδίων είναι 10.000-100.000.000 βαθμοί ανά δευτερόλεπτο, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα πολύ γρήγορη κρυστάλλωση της ψεκαζόμενης επίστρωσης και χαμηλή θερμοκρασία θέρμανσης επιφάνειας.

Οι επιστρώσεις ψεκάζονται για να αυξήσουν την αντοχή στη διάβρωση, την αντοχή στη φθορά, την αντοχή στη θερμότητα και την επισκευή φθαρμένων συγκροτημάτων και εξαρτημάτων.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ψεκασμού επιστρώσεων:

1) Ψεκασμός με φλόγα με σύρμα, σκόνη ή ραβδί (Εικ. 1, 2). Το διασπαρμένο υλικό τήκεται στη φλόγα ενός καυστήρα αερίου με την καύση ενός εύφλεκτου αερίου (συνήθως μείγμα ακετυλενίου-οξυγόνου σε αναλογία 1: 1) και μεταφέρεται στην επιφάνεια από ένα ρεύμα πεπιεσμένου αέρα. Η θερμοκρασία τήξης του ψεκαζόμενου υλικού πρέπει να είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία φλόγας του εύφλεκτου μείγματος (πίνακας 1).

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι το χαμηλό κόστος του εξοπλισμού και η λειτουργία του.

Ρύζι. 1. Ψεκασμός με φλογοσύρμα

Ρύζι. 2.Σχηματικός εξοπλισμός ταχυδρομικού ψεκασμού καλωδίων: 1 — στεγνωτήριο αέρα, 2 — δέκτης πεπιεσμένου αέρα, 3 — κύλινδρος αερίου καυσίμου, 4 — μειωτήρες, 5 — φίλτρο, 6 — κύλινδρος οξυγόνου, 7 — περιστροφόμετρα, 8 — φακός ψεκασμού, 9 — τροφοδοσία καλωδίων Κανάλι

Πίνακας 1. Θερμοκρασία φλόγας εύφλεκτων μιγμάτων

2) Ο ψεκασμός με έκρηξη (Εικόνα 3) πραγματοποιείται αρκετούς κύκλους ανά δευτερόλεπτο, για κάθε κύκλο το πάχος του ψεκασμένου στρώματος είναι περίπου 6 μικρά. Τα διασκορπισμένα σωματίδια έχουν υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 4000 μοίρες) και ταχύτητα (πάνω από 800 m / s). Σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία του βασικού μετάλλου είναι χαμηλή, γεγονός που αποκλείει τη θερμική του παραμόρφωση. Ωστόσο, μπορεί να συμβεί παραμόρφωση από τη δράση ενός κύματος έκρηξης και αυτό αποτελεί περιορισμό της εφαρμογής αυτής της μεθόδου. Το κόστος του εξοπλισμού εκρήξεων είναι επίσης υψηλό. απαιτείται ειδική κάμερα.

Ρύζι. 3. Ψεκασμός με έκρηξη: 1 — παροχή ακετυλενίου, 2 — οξυγόνο, 3 — άζωτο, 4 — ψεκασμένη σκόνη, 5 — πυροκροτητής, 6 — σωλήνας ψύξης νερού, 7 — λεπτομέρεια.

3) Επιμετάλλωση τόξου (Εικόνα 4). Δύο σύρματα τροφοδοτούνται στο σύρμα του ηλεκτρομεταλλοποιητή, το ένα από τα οποία χρησιμεύει ως άνοδος και το άλλο ως κάθοδος. Ανάμεσά τους εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο και το σύρμα λιώνει. Ο ψεκασμός γίνεται με πεπιεσμένο αέρα. Η διαδικασία πραγματοποιείται με συνεχές ρεύμα. Αυτή η μέθοδος έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

α) υψηλή παραγωγικότητα (έως 40 kg / h ψεκασμένο μέταλλο),

β) πιο ανθεκτικές επιστρώσεις με υψηλή πρόσφυση σε σύγκριση με τη μέθοδο της φλόγας,

γ) η δυνατότητα χρήσης συρμάτων από διαφορετικά μέταλλα καθιστά δυνατή τη λήψη μιας επίστρωσης "ψευδοκράματος",

δ) χαμηλό λειτουργικό κόστος.

Τα μειονεκτήματα της επιμετάλλωσης μεταλλικού τόξου είναι:

α) η πιθανότητα υπερθέρμανσης και οξείδωσης των ψεκαζόμενων υλικών με χαμηλό ρυθμό τροφοδοσίας,

β) καύση κραματικών στοιχείων των ψεκαζόμενων υλικών.

Ρύζι. 4. Επιμετάλλωση ηλεκτρικού τόξου: 1 — παροχή πεπιεσμένου αέρα, 2 — τροφοδοσία σύρματος, 3 — ακροφύσιο, 4 — αγώγιμα σύρματα, 5 — λεπτομέρεια.

4) Ψεκασμός πλάσματος (Εικόνα 5). Στα πλασματόνια, η άνοδος είναι ένα υδρόψυκτο ακροφύσιο και η κάθοδος είναι μια ράβδος βολφραμίου. Το αργό και το άζωτο χρησιμοποιούνται συνήθως ως αέρια σχηματισμού πλάσματος, μερικές φορές με την προσθήκη υδρογόνου. Η θερμοκρασία στην έξοδο του ακροφυσίου μπορεί να είναι αρκετές δεκάδες χιλιάδες μοίρες. ως αποτέλεσμα της απότομης διαστολής του αερίου, ο πίδακας πλάσματος αποκτά υψηλή κινητική ενέργεια.

Η διαδικασία ψεκασμού πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας επιτρέπει την εφαρμογή πυρίμαχων επικαλύψεων. Η αλλαγή του σχεδίου ψεκασμού καθιστά δυνατή τη χρήση μεγάλης ποικιλίας υλικών, από μέταλλο έως οργανικά. Η πυκνότητα και η πρόσφυση τέτοιων επικαλύψεων είναι επίσης υψηλή.Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι: σχετικά χαμηλή παραγωγικότητα και έντονη υπεριώδης ακτινοβολία.

Διαβάστε περισσότερα για αυτήν τη μέθοδο επίστρωσης εδώ: Επιστρώσεις ψεκασμού πλάσματος

Ρύζι. 5. Ψεκασμός πλάσματος: 1 — αδρανές αέριο, 2 — νερό ψύξης, 3 — συνεχές ρεύμα, 4 — ψεκασμένο υλικό, 5 — κάθοδος, 6 — άνοδος, 7 — μέρος.

5) Ηλεκτροπαλμικός ψεκασμός (Εικόνα 6). Η μέθοδος βασίζεται στην εκρηκτική τήξη ενός σύρματος όταν διέρχεται ηλεκτρική εκκένωση ενός πυκνωτή. Σε αυτή την περίπτωση, περίπου το 60% του σύρματος λιώνει και το υπόλοιπο 40% μεταβαίνει σε αέρια κατάσταση. Το τήγμα αποτελείται από πολύ μικρά σωματίδια από μερικά εκατοστά έως μερικά χιλιοστά.Εάν το επίπεδο εκφόρτισης είναι υπερβολικό, το μέταλλο στο σύρμα μετατρέπεται εντελώς σε αέριο. Η κίνηση των σωματιδίων προς την επιφάνεια που ψεκάζεται οφείλεται στη διαστολή του αερίου κατά την έκρηξη.

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι η απουσία οξείδωσης ως αποτέλεσμα της μετατόπισης του αέρα, η υψηλή πυκνότητα και η πρόσφυση της επίστρωσης. Στα μειονεκτήματα συγκαταλέγεται ο περιορισμός στην επιλογή των υλικών (πρέπει να είναι ηλεκτρικά αγώγιμα), καθώς και η αδυναμία λήψης παχιών επιστρώσεων.

Ρύζι. 6. Σχηματικό ηλεκτρικό παλμικό ψεκασμό: CH — τροφοδοτικό για τον πυκνωτή, C — πυκνωτής, R — αντίσταση, SW — διακόπτης, EW — καλώδιο, B — λεπτομέρεια.

6) Ψεκασμός με λέιζερ (Εικόνα 7). Στον ψεκασμό με λέιζερ, η σκόνη τροφοδοτείται στη δέσμη λέιζερ μέσω ενός ακροφυσίου τροφοδοσίας. Σε μια δέσμη λέιζερ, η σκόνη τήκεται και εφαρμόζεται στο τεμάχιο εργασίας. Το προστατευτικό αέριο χρησιμεύει ως προστασία έναντι της οξείδωσης. Το πεδίο εφαρμογής του ψεκασμού με λέιζερ είναι η επίστρωση εργαλείων σφράγισης, κάμψης και κοπής.

Τα υλικά σε σκόνη χρησιμοποιούνται για ψεκασμό με φλόγα, πλάσμα, λέιζερ και έκρηξη. Σύρμα ή ραβδί — για φλόγα αερίου, ηλεκτρικό τόξο και ηλεκτρικό παλμικό ψεκασμό. Όσο λεπτότερο είναι το κλάσμα σκόνης, τόσο μικρότερο είναι το πορώδες, τόσο καλύτερη είναι η πρόσφυση και τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα της επίστρωσης. Η επιφάνεια ψεκασμού για κάθε μέθοδο ψεκασμού βρίσκεται σε απόσταση τουλάχιστον 100 mm από το ακροφύσιο.

Ρύζι. 7. Ψεκασμός με λέιζερ: 1 — δέσμη λέιζερ, 2 — προστατευτικό αέριο, 3 — σκόνη, 4 — λεπτομέρεια.

Ψεκασμένα μέρη

Ο ψεκασμός των επιστρώσεων εφαρμόζεται:

• γενική μηχανολογία για την ενίσχυση εξαρτημάτων (ρουλεμάν, κύλινδροι, γρανάζια, μετρητές, συμπεριλαμβανομένων των σπειρωμάτων, κέντρα μηχανών, μήτρες και διατρήσεις, κ.λπ.).

• στην αυτοκινητοβιομηχανία για την επικάλυψη στροφαλοφόρων αξόνων και εκκεντροφόρων, αρθρώσεων φρένων, κυλίνδρων, κεφαλών και δακτυλίων εμβόλου, δίσκους συμπλέκτη, βαλβίδες εξαγωγής·

• στην αεροπορική βιομηχανία για την κάλυψη ακροφυσίων και άλλων στοιχείων κινητήρων, πτερυγίων στροβίλου, για επένδυση της ατράκτου·

• στην ηλεκτροτεχνική βιομηχανία — για επιστρώσεις πυκνωτών, ανακλαστήρες κεραίας.

• στη χημική και πετροχημική βιομηχανία — για την κάλυψη βαλβίδων και εδρών βαλβίδων, ακροφυσίων, εμβόλων, αξόνων, φτερών, κυλίνδρων αντλιών, θαλάμων καύσης, για αντιδιαβρωτική προστασία μεταλλικών κατασκευών που λειτουργούν στο θαλάσσιο περιβάλλον.

• στην ιατρική — για ψεκασμό ηλεκτροδίων οζονιστήρων, προθέσεων.

• στην καθημερινή ζωή — για την ενίσχυση του εξοπλισμού κουζίνας (πιάτα, εστίες).