Striekacie metódy

Striekanie — technologický proces vytvárania povlakov striekaním tekutých dispergovaných častíc, ktoré sa ukladajú pri dopade na povrch. Rýchlosť ochladzovania častíc je 10 000 až 100 000 000 stupňov za sekundu, čo vedie k veľmi rýchlej kryštalizácii nastriekaného povlaku a nízkej teplote povrchového ohrevu.

Nátery sa striekajú na zvýšenie odolnosti proti korózii, odolnosti proti opotrebovaniu, tepelnej odolnosti a opravy opotrebovaných zostáv a dielov.

Existuje niekoľko spôsobov striekania náterov:

1) Striekanie plameňom drôtom, práškom alebo tyčinkou (obr. 1, 2). Rozptýlený materiál sa roztaví v plameni plynového horáka spaľovaním horľavého plynu (zvyčajne zmes acetylén-kyslík v pomere 1:1) a prúdom stlačeného vzduchu je vynášaný na povrch. Teplota topenia striekaného materiálu musí byť nižšia ako teplota plameňa horľavej zmesi (tabuľka 1).

Výhodou tejto metódy sú nízke náklady na zariadenie a jeho prevádzku.

Ryža. 1. Striekanie plameňovým drôtom

Ryža. 2.Schéma poštového zariadenia na striekanie drôtu: 1 — sušič vzduchu, 2 — zásobník stlačeného vzduchu, 3 — fľaša s palivovým plynom, 4 — reduktory, 5 — filter, 6 — kyslíková fľaša, 7 — rotametre, 8 — rozprašovací horák, 9 — podávanie drôtu kanál

Tabuľka 1. Teplota plameňa horľavých zmesí

2) Detonačný nástrek (obrázok 3) sa vykonáva niekoľko cyklov za sekundu, pri každom cykle je hrúbka striekanej vrstvy asi 6 mikrónov. Dispergované častice majú vysokú teplotu (nad 4000 stupňov) a rýchlosť (vyše 800 m/s). V tomto prípade je teplota základného kovu nízka, čo vylučuje jeho tepelnú deformáciu. Pôsobením detonačnej vlny však môže dôjsť k deformácii a to je obmedzenie aplikácie tejto metódy. Náklady na detonačné vybavenie sú tiež vysoké; je potrebná špeciálna kamera.

Ryža. 3. Striekanie s detonáciou: 1 — prívod acetylénu, 2 — kyslík, 3 — dusík, 4 — striekaný prášok, 5 — rozbuška, 6 — potrubie vodného chladenia, 7 — detail.

3) Oblúková metalizácia (obrázok 4). Do drôtu elektrometalizátora sú privedené dva drôty, z ktorých jeden slúži ako anóda a druhý ako katóda. Vznikne medzi nimi elektrický oblúk a drôt sa roztaví. Striekanie sa vykonáva pomocou stlačeného vzduchu. Proces prebieha jednosmerným prúdom. Táto metóda má nasledujúce výhody:

a) vysoká produktivita (až 40 kg / h striekaného kovu),

b) odolnejšie nátery s vysokou priľnavosťou v porovnaní s plameňovou metódou,

c) možnosť použitia drôtov z rôznych kovov umožňuje získať povlak „pseudozliatiny“,

d) nízke prevádzkové náklady.

Nevýhody metalizácie kovovým oblúkom sú:

a) možnosť prehriatia a oxidácie striekaných materiálov pri nízkej rýchlosti posuvu,

b) spaľovanie legujúcich prvkov striekaných materiálov.

Ryža. 4. Pokovovanie elektrickým oblúkom: 1 — prívod stlačeného vzduchu, 2 — posuv drôtu, 3 — tryska, 4 — vodivé drôty, 5 — detail.

4) Striekanie plazmou (obrázok 5). V plazmatrónoch je anóda vodou chladená dýza a katóda je volfrámová tyč. Argón a dusík sa bežne používajú ako plyny tvoriace plazmu, niekedy s prídavkom vodíka. Teplota na výstupe z dýzy môže byť niekoľko desiatok tisíc stupňov; v dôsledku prudkej expanzie plynu získava plazmový prúd vysokú kinetickú energiu.

Proces vysokoteplotného plazmového striekania umožňuje nanášanie žiaruvzdorných náterov. Zmena vzoru striekania umožňuje použiť širokú škálu materiálov, od kovu až po organické látky. Hustota a priľnavosť takýchto povlakov sú tiež vysoké.Nevýhody tejto metódy sú: relatívne nízka produktivita a intenzívne ultrafialové žiarenie.

Prečítajte si viac o tejto metóde nanášania tu: Nátery plazmovým striekaním

Ryža. 5. Plazmové striekanie: 1 — inertný plyn, 2 — chladiaca voda, 3 — jednosmerný prúd, 4 — striekaný materiál, 5 — katóda, 6 — anóda, 7 — časť.

5) Elektropulzné striekanie (obrázok 6). Metóda je založená na explozívnom roztavení drôtu, keď ním prechádza elektrický výboj kondenzátora. V tomto prípade sa asi 60 % drôtu roztaví a zvyšných 40 % prejde do plynného stavu. Tavenina pozostáva z veľmi malých častíc od niekoľkých stotín do niekoľkých milimetrov.Ak je úroveň vybitia nadmerná, kov v drôte sa úplne zmení na plyn. Pohyb častíc smerom k rozprášenému povrchu je spôsobený expanziou plynu počas výbuchu.

Výhodou metódy je absencia oxidácie v dôsledku vytláčania vzduchu, vysoká hustota a priľnavosť povlaku. Medzi nevýhody patrí obmedzenie vo výbere materiálov (musia byť elektricky vodivé), ako aj nemožnosť získať hrubé povlaky.

Ryža. 6. Schéma elektrického pulzného nástreku: CH — napájanie kondenzátora, C — kondenzátor, R — rezistor, SW — spínač, EW — vodič, B — detail.

6) Laserový nástrek (obrázok 7). Pri laserovom striekaní sa prášok privádza do laserového lúča cez prívodnú dýzu. V laserovom lúči sa prášok roztaví a nanesie na obrobok. Ochranný plyn slúži ako ochrana pred oxidáciou. Oblasť použitia laserového striekania je povlakovanie nástrojov na razenie, ohýbanie a rezanie.

Práškové materiály sa používajú na plameňové, plazmové, laserové a detonačné striekanie. Drôt alebo palica — na striekanie plynovým plameňom, elektrickým oblúkom a elektrickým impulzom. Čím jemnejšia je prášková frakcia, tým menšia je pórovitosť, tým lepšia je priľnavosť a tým vyššia je kvalita náteru. Striekaný povrch pre každý spôsob striekania je umiestnený vo vzdialenosti najmenej 100 mm od trysky.

Ryža. 7. Laserový nástrek: 1 — laserový lúč, 2 — ochranný plyn, 3 — prášok, 4 — detail.

Striekané časti

Striekanie náterov sa aplikuje:

• všeobecné strojárstvo na zosilnenie dielov (ložiská, valčeky, ozubené kolesá, meradlá vrátane závitových, strojové centrá, matrice a razníky atď.);

• v automobilovom priemysle na nátery kľukových hriadeľov a vačkových hriadeľov, čapov bŕzd, valcov, hláv a krúžkov piestov, spojkových kotúčov, výfukových ventilov;

• v leteckom priemysle na zakrytie trysiek a iných prvkov motorov, lopatiek turbín, na obloženie trupu;

• v elektrotechnickom priemysle — na nátery kondenzátorov, anténnych reflektorov;

• v chemickom a petrochemickom priemysle — na zakrytie ventilov a sediel ventilov, trysiek, piestov, hriadeľov, obežných kolies, valcov čerpadiel, spaľovacích komôr, na ochranu kovových konštrukcií proti korózii pôsobiacich v morskom prostredí;

• v medicíne - na rozprašovanie elektród ozonátorov, protéz;

• v každodennom živote — posilniť kuchynské vybavenie (riad, sporáky).