噴塗方法
噴塗——通過噴塗液體分散的顆粒形成塗層的工藝過程,這些顆粒在衝擊時沉積在表面上。顆粒的冷卻速度為每秒10,000-100,000,000度,這導致噴塗層結晶非常快,表面加熱溫度低。
噴塗塗層以增加耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性和磨損組件和零件的修復。
噴塗塗料有幾種方法:
1) 用絲、粉或棒進行火焰噴塗(圖 1、2)。分散的材料通過燃燒可燃氣體(通常是乙炔-氧氣比例為 1:1 的混合物)在氣體燃燒器的火焰中熔化,並被壓縮空氣流帶到表面。噴塗材料的熔化溫度必須低於可燃混合物的火焰溫度(表 1)。
這種方法的優點是設備成本低,操作成本低。
米。 1、火焰絲噴塗
米。 2.郵政線材噴塗設備示意圖:1—空氣乾燥器,2—壓縮空氣儲氣罐,3—燃氣瓶,4—減速器,5—過濾器,6—氧氣瓶,7—轉子流量計,8—噴槍,9—送絲渠道
表 1. 可燃混合物的火焰溫度
2)爆轟噴塗(圖3)每秒進行數個循環,每個循環的噴塗層厚度約為6微米。分散的粒子具有高溫(超過 4000 度)和速度(超過 800 米/秒)。在這種情況下,母材的溫度較低,排除了其熱變形。然而,爆轟波的作用可能會發生變形,這是該方法應用的局限性。引爆設備的成本也很高;需要一個特殊的相機。
米。 3、噴爆:1——乙炔供給,2——氧氣,3——氮氣,4——噴藥,5——雷管,6——水冷管,7——細部。
3) 電弧金屬化(圖 4)。將兩根導線送入電鍍金屬器的導線中,其中一根用作陽極,另一根用作陰極。它們之間產生電弧,電線熔化。噴塗是使用壓縮空氣完成的。該過程使用直流電進行。這種方法有以下優點:
a) 高生產率(高達 40 kg/h 的噴塗金屬),
b) 與火焰法相比,具有高附著力的更耐用塗層,
c) 使用不同金屬絲的可能性使得獲得“偽合金”塗層成為可能,
d) 運行成本低。
金屬電弧金屬化的缺點是:
a) 噴塗材料在低進給率下過熱和氧化的可能性,
b) 噴塗材料合金元素的燃燒。
米。 4、電弧金屬化:1——壓縮空氣供應,2——送絲,3——噴嘴,4——導電絲,5——細部。
4)等離子噴塗(圖5)。在等離子管中,陽極是水冷噴嘴,陰極是鎢棒。氬氣和氮氣通常用作等離子體形成氣體,有時還添加氫氣。噴頭出口溫度可達幾萬度;由於氣體急劇膨脹,等離子射流獲得了高動能。
高溫等離子噴塗工藝允許應用耐火塗層。改變噴塗模式可以使用從金屬到有機物的多種材料。這種塗層的密度和附著力也很高,這種方法的缺點是:生產率相對較低,紫外線輻射強烈。
在此處閱讀有關此塗層方法的更多信息:等離子噴塗塗層
米。 5、等離子噴塗:1——惰性氣體,2——冷卻水,3——直流電,4——噴塗材料,5——陰極,6——陽極,7——零件。
5) 電脈衝噴塗(圖 6)。該方法基於當電容器的放電通過電線時電線爆炸熔化。在這種情況下,大約 60% 的金屬絲熔化,其餘 40% 變成氣態。熔體由百分之幾到幾毫米的非常小的顆粒組成。如果放電量過大,導線中的金屬就會完全變成氣體。顆粒向噴塗表面的運動是由於爆炸過程中氣體的膨脹。
該方法的優點是不存在因空氣置換而導致的氧化、塗層的高密度和附著力。缺點包括材料選擇的限制(它們必須是導電的),以及不可能獲得厚塗層。
米。 6、電脈衝噴塗示意圖:CH——電容電源,C——電容,R——電阻,SW——開關,EW——線材,B——細部。
6)激光噴塗(圖7)。在激光噴塗中,粉末通過進料噴嘴送入激光束。在激光束中,粉末被熔化並施加到工件上。保護氣體起到防止氧化的作用。激光噴塗的應用領域是沖壓、折彎、切割等工具的塗層。
粉末材料用於火焰、等離子、激光和爆炸噴塗。線材或棒材——用於氣體火焰、電弧和電脈衝噴塗。粉末部分越細,孔隙率越小,附著力越好,塗層質量越高。每種噴塗方法的噴塗面距離噴嘴至少 100 毫米。
米。 7、激光噴塗:1——激光束,2——保護氣體,3——粉末,4——細部。
噴塗件
噴塗塗料適用於:
-
加強零件的一般機械工程(軸承、滾子、齒輪、量規,包括螺紋、機械中心、模具和沖頭等);
-
在汽車工業中用於曲軸和凸輪軸、制動節、氣缸、活塞頭和活塞環、離合器片、排氣閥的塗層;
-
在航空工業中用於覆蓋發動機的噴嘴和其他元件,渦輪葉片,用於機身襯裡;
-
在電工行業——用於電容器、天線反射器的塗層;
-
在化學和石化行業——用於覆蓋閥門和閥座、噴嘴、活塞、軸、葉輪、泵缸、燃燒室,用於海洋環境中運行的金屬結構的腐蝕保護;
-
在醫學上——用於噴塗臭氧發生器、假肢的電極;
- 在日常生活中——加強廚房設備(碗碟、爐灶)。
