Roboții Kawasaki sunt utilizați în complexele de pulverizare folosind tehnologia DYMET. Această tehnologie vă permite să aplicați un strat de metal pe diferite suprafețe: metal, sticlă, ceramică, piatră. O caracteristică specială a tehnologiei este capacitatea de a aplica pulbere metalică pe metale care sunt incompatibile pentru sudare și lipire. De exemplu, este posibil să se depoziteze eficient cuprul pe aluminiu, care este de mare valoare pentru producția electrică.

Despre tehnologie

Tehnologia de pulverizare gaz-dinamică a pulberii de metal și de transformare a acesteia într-un strat monolitic este implementată pe echipamentele DIMET produse de Centrul de pulverizare pentru pulbere Obninsk. Acoperirile se formează pe orice suprafață dură, cum ar fi metal, sticlă, ceramică, piatră. Materialul de acoperire este selectat atunci când se rezolvă o anumită problemă de producție sau creație, deoarece soluția poate fi obținută folosind diferite tipuri de materiale pulbere.

Aerul comprimat (5-8 atm) este încălzit (300-600°C) și furnizat la duză, unde se formează un flux supersonic:

• În acest flux sunt introduse pulberi care conțin particule de metal și ceramică
• particulele sunt accelerate de un flux de gaz la o viteză de câteva sute de metri pe secundă și, în stare netopită, sunt direcționate către substrat
• la impactul cu substratul, energia cinetică a particulelor este convertită în căldură și apoi în energia de legare a particulelor cu substratul
• Ca urmare a unor astfel de impacturi de mare viteză, particulele sunt fixate pe substrat și formează o acoperire densă.

Principalele procese care determină aderența particulelor la substrat și între ele:

1. Contact strâns al rețelelor cristaline ale particulelor și substratul (sau diferite particule) până când se formează legături metalice, cel puțin în anumite zone ale zonei de contact. În acest caz, particula sau substratul nu se topește nicăieri. Acest mecanism de ambreiaj este similar cu mecanismul de ambreiaj în sudarea prin explozie.
2. Pe proeminențe și neregularități individuale ale particulelor care căde, se poate produce topirea acestora și poate avea loc microsudarea în puncte.
3. Când suprafețele juvenile ale materialelor diferite intră în contact strâns, poate avea loc interacțiunea intermoleculară a acestor materiale. Un exemplu tipic al unui astfel de mecanism este pulverizarea unui strat de aluminiu oglindă pe sticlă.
4. Aderența mecanică poate juca un rol dacă particulele pătrund adânc în substrat. Relația specifică dintre rolurile relative ale diferitelor mecanisme de cuplare în diferite cazuri poate diferi semnificativ unele de altele și face obiectul unui studiu separat.

Aplicații

Industrie	Aplicație	Acoperiri
Turnătorie	Repararea defectelor la piesele turnate prin injectie Sub presiune În forma de răcire După modele de investiții	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor. Acoperiri de etanșare (permeabilitate scăzută la gaz)
Producția metalurgică	Reducerea rezistenței electrice a contactelor electrolizatorului Protecție împotriva coroziunii la temperaturi ridicate	Acoperiri conductoare electric Acoperiri rezistente la căldură
Industria auto	Repararea pieselor turnate	Acoperiri de etanșare Acoperiri anticorozive
	Acoperiri pentru repararea deteriorărilor mecanice ale chiulasei, chiulasei și unităților Etanșarea fisurilor în chiulasă, chiulasă, radiatoare, conducte, aparate de aer condiționat Protecția împotriva coroziunii zonelor locale Refacerea formei părților corpului din aluminiu fără chit	Acoperiri de etanșare Acoperiri anticorozive
Productie de avioane, reparatii de avioane	Repararea defectelor de turnare si fabricatie la piesele din aluminiu	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor. Acoperiri de etanșare
Rachete și tehnologie spațială	Special	Acoperiri pentru etanșarea produselor din aluminiu întărit termic Acoperiri termice
Constructii navale, reparatii navale	Protecția de protecție a sudurilor Refacerea scaunelor lagărelor	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri anticorozive Acoperiri de etanșare
Industria petrolului și gazelor	Refacerea geometriei pieselor unităților de pompare a gazului Împiedică blocarea conexiunilor filetate foarte încărcate Refacerea lagărelor de alunecare	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri anti-gripare Anti-frecare
Productie electrica	Metalizarea zonelor de contact electric Aplicarea de acoperiri compatibile galvanic conductoare electric Metalizare pentru transfer de căldură Substraturi pe aluminiu si sticla pentru lipit	Acoperiri conductoare electric
Producția de scule	Restaurare matrite pentru ambalaje din plastic si sticla Refacerea matrițelor pentru presarea produselor din cauciuc Restaurarea echipamentelor pentru presarea pieselor din materiale de presare (AG4, DSV, carbolit) Fabricarea de scule antiscântei	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri intrinsec sigure
Restaurare monumente și sculpturi	Restaurarea elementelor pierdute ale monumentelor. Protecție împotriva coroziunii	Acoperiri pentru refacerea formei și dimensiunii pieselor Acoperiri anticorozive

Proiect implementat

Complex de acoperire robotizată suprafete de contact bare conductoare care sunt utilizate în reactorul tokamak al proiectului ITER. Dezvoltatorul complexului este Akton LLC (partener și integrator de sistem al Robowizard).

Diagrama complexa:

Problema rezolvata:

Pulverizarea unui strat de cupru cu două straturi pe suprafețele plane de contact electric ale barelor colectoare din aluminiu. Zona de pulverizare este de până la 0,5 m2, anvelopele în sine ating o lungime de 12 metri și o greutate de 4 tone.

Compoziția complexului:

1. PLC Berbec;
2. Robot Kawasaki RS006L;
3. Camera de pulverizare;
4. Controler E01;

Complexul implementat face posibilă îndeplinirea următoarelor sarcini:

• executarea procesului tehnologic cu funcția de control software și management al parametrilor;
• mișcarea pulverizatorului pe o traiectorie dată, sincronizându-se cu lucrul echipamente tehnologice, prin transmiterea de mesaje informative;
• vizualizarea parametrilor tehnologici de proces pe ecranul tactil al operatorului, precum și instrumentele pentru schimbarea modurilor de funcționare, organizate pe baza elementelor casetei de dialog.

Dacă aveți nevoie de o astfel de soluție, lăsați informațiile de contact în formularul de cerere. Specialiștii noștri vă vor sfătui și discuta detaliile cooperării.

Galeria de proiecte

Schema de cooperare

Pulverizarea gaz-dinamică a metalelor: scop, scop, tipuri de tehnologie. Avantajele și dezavantajele metodei. Domeniul de aplicare. Echipamente și caracteristici de pulverizare la rece.

Pulverizarea gaz-dinamică a metalelor se realizează cu scopul de a conferi suprafețelor proprietăți metalice și nemetalice. produse metalice proprietățile necesare. Aceasta poate fi o creștere a conductivității electrice și termice, rezistență, protecție împotriva efectelor proceselor de coroziune, restaurarea dimensiunilor geometrice etc. În același timp, în funcție de sarcina specifică, în funcție de metalul produsului, echipamentul necesar, consumabile și tehnologie de pulverizare. Cel mai adesea, suprafețele sunt supuse metalizării, în timp ce stratul aplicat are o aderență ridicată la materialul pe care este aplicat, iar produsul este rezistent mecanic. Se pot pulveriza pulberi sau amestecuri metalice pure, în care, pe lângă componenta metalică, se introduce în anumite cantități pulbere ceramică. Acest lucru reduce semnificativ costul tehnologiei de producție a vopselei cu pulbere și nu afectează proprietățile acesteia.

Esența metodei de pulverizare gaz-dinamică la rece este aplicarea și fixarea pe suprafața unui produs sau a unei părți a particulelor solide de metal sau a unui amestec de materiale cu dimensiuni cuprinse între 0,01 și 50 de microni, accelerate la viteza necesară în aer, azot. sau heliu. Acest material se numește pulbere. Acestea sunt particule de aluminiu, staniu, nichel, babbitts de diferite mărci, un amestec de pulbere de aluminiu și zinc. Mediul folosit pentru deplasarea materialului poate fi rece sau încălzit la o temperatură care nu depășește 700 °C.

La contactul cu suprafața produsului, are loc o transformare de tip plastic, iar energia de tip cinematic se transformă în energie adezivă și termică, ceea ce contribuie la producerea unui strat de suprafață durabil al metalului. Pulberea poate fi aplicată nu numai pe suprafețele metalice, ci și pe cele din beton, sticlă, ceramică și piatră, ceea ce extinde în mod semnificativ domeniul de aplicare al metodei de creare a suprafețelor cu proprietăți speciale.

În funcție de presiune, se disting următoarele tipuri de pulverizare gaz-dinamică la rece:

• ridicat;
• scăzut.

În primul caz, heliul și azotul sunt folosite ca mediu de lucru care mișcă materialul sub formă de pulbere cu dimensiuni cuprinse între 5 și 50 de microni. Particulele de metal, dacă se mișcă, au o presiune mai mare de 15 atm. În al doilea caz, se folosește aer comprimat, care este furnizat la o presiune care nu depășește 10 atm. Aceste tipuri diferă și prin indicatori precum puterea de încălzire și consumul de fluid de lucru.

Etapele de pulverizare sunt următoarele:

• pregătirea suprafeței produsului pentru pulverizare folosind o metodă mecanică sau abrazivă;
• încălzirea mediului de lucru (aer, azot, heliu) la temperatura setată proces tehnologic temperatură;
• furnizarea de gaz încălzit la duza echipamentului împreună cu pulbere sub presiunea necesară.

Ca urmare, pulberea este accelerată în flux la viteze supersonice și se ciocnește cu suprafața piesei sau a produsului. Un strat de metal este pulverizat cu o grosime, a cărei grosime depinde de temperatura de încălzire a gazului furnizat și de presiune.

Suprafața produsului este pregătită folosind o metodă abrazivă folosind echipamentul propriu-zis pentru aplicarea pulverizării gaz-dinamice prin simpla modificare a parametrilor de mod.

Domeniul de aplicare al acestui tip de pulverizare este destul de extins. Folosind această metodă, etanșează scurgerile din containere și conducte, repară piese și piese turnate din aliaje ușoare, aplică acoperiri conductoare electric, anticoroziune și antifricțiune, elimină deteriorările mecanice și refac scaunele lagărelor.

Principalele avantaje ale metodei

Avantajele tehnologiei includ:

• efectuarea muncii sub orice conditiile climatice(presiunea, temperatura, umiditatea);
• posibilitatea de a utiliza echipamente staționare și portabile, care în acest din urmă caz ​​permit efectuarea lucrărilor la locație;
• posibilitatea de aplicare a acoperirii pe zonele locale (zone defecte);
• capacitatea de a crea straturi cu proprietăți diferite;
• capacitatea de a crea un strat cu grosimea necesară sau grosimi diferite în acoperiri multistrat;
• procesul nu afectează structura produsului pulverizat, ceea ce reprezintă un avantaj important;
• siguranţă;
• prietenos cu mediul.

Dezavantajul acestui tip de pulverizare este doar un fapt. Straturile pot fi aplicate pe metale ductile precum cuprul, zincul, aluminiul, nichelul și aliajele pe bază de acestea.

Producătorii diferite țări Produc echipamente staționare și portabile pentru aplicarea manuală și automată a acoperirilor cu productivitate diferită pe diferite metale.

Echipament folosit

Aparatul de pulverizare gaz-dinamică a metalelor constă din următoarele părți principale:

• recipiente pentru pulbere;
• sisteme de alimentare cu fluid de lucru, inclusiv o butelie de gaz comprimat și toate componentele necesare pentru aceasta;
• duze (de regulă, există mai multe dintre ele, sunt de configurații diferite și sunt utilizate pentru diferite moduri de pulverizare);
• panoul de control.

În Federația Rusă, echipamentele de înaltă calitate pentru pulverizare prin metoda gaz-dinamică sunt produse de centrul de pulverizare a pulberii din Obninsk sub marcă comercială„DIMET”. Îndeplinește cerințele GOST-urilor interne, este certificat și protejat de brevete în multe țări, inclusiv Rusia.

Procesul de reparare a unei piese folosind pulverizarea dinamică a gazului este prezentat în videoclip:

Candidați la științe fizice și matematice O. KLYUEV și A. KASHIRIN.

Când au apărut primele unelte metalice, s-a dovedit că, deși sunt dure și durabile, acestea s-au deteriorat adesea sub influența umidității. Odată cu trecerea timpului, oamenii au creat mecanisme și mașini și, cu cât deveneau mai avansate, cu atât erau mai dificile condițiile în care piesele lor metalice trebuiau să lucreze. Vibrații și sarcini alternative, temperaturi enorme, radiații radioactive, medii chimice agresive - aceasta nu este o listă completă a „testelor” la care sunt supuși. De-a lungul timpului, oamenii au învățat să protejeze metalul de coroziune, uzură și alte fenomene care scurtează durata de viață a pieselor. În esență, există două abordări pentru asigurarea unei astfel de protecție: fie se adaugă elemente de aliere la metalul de bază, care conferă aliajului proprietățile dorite, fie se aplică un strat de protecție pe suprafață. Condițiile de funcționare ale pieselor mașinii dictează proprietățile pe care trebuie să le aibă acoperirile. Tehnologiile de aplicare a acestora sunt variate: unele sunt comune și relativ necomplicate, altele sunt foarte subtile, permițând crearea de acoperiri cu proprietăți unice. Și inginerii neliniștiți continuă să inventeze noi acoperiri și să vină cu modalități de a le obține. Soarta acestor invenții poate fi fericită dacă acoperirea este mult superioară predecesorilor săi în proprietăți utile sau dacă tehnologia oferă un efect economic semnificativ. Dezvoltarea fizicienilor de la Obninsk a combinat ambele condiții.

Particulele de metal care zboară cu viteză enormă la ciocnirea cu substratul sunt sudate pe acesta, iar particulele ceramice compactează acoperirea (a); particulele ceramice blocate sunt vizibile pe secțiunea subțire a stratului de metal (b).

Diagrama (mai sus) și vedere generală(mai jos) aparat pentru pulverizarea acoperirilor metalice.

Folosind dispozitivul, puteți aplica acoperiri în orice cameră și chiar și pe teren.

O zonă de presiune negativă apare în spatele secțiunii critice a duzei, iar pulberea este aspirată aici. Datorită acestui fenomen, a fost posibilă simplificarea designului alimentatorului.

Defecte ale părților corpului (stânga) și rezultatul pulverizării (dreapta): a - fisura într-o transmisie automată; b - cavitate în chiulasa.

Uneltele acoperite cu un strat de cupru sau aluminiu pot fi folosite în zonele periculoase de incendiu: atunci când lovesc obiecte metalice, nu creează o scânteie.

TEMPERATURA PLUS VITEZA

Dintre metodele de metalizare a suprafețelor din tehnologia modernă, cele mai frecvent utilizate sunt depunerea galvanică și imersarea într-o topitură. Mai puțin utilizate sunt depunerea în vid și depunerea din faza de vapori etc. Cel mai apropiat lucru de dezvoltarea fizicienilor de la Obninsk este metalizarea gaz-termică, atunci când metalul aplicat este topit, pulverizat în picături mici și transferat pe un substrat cu un curent de gaz.

Metalul este topit cu torțe cu gaz, arcuri electrice, plasmă la temperatură joasă, inductori și chiar explozivi. În consecință, metodele de metalizare sunt numite pulverizare cu flacără, arc electric și metalizare de înaltă frecvență, pulverizare cu plasmă și gaz de detonare.

În procesul de pulverizare cu flacără, o tijă de metal, sârmă sau pulbere este topită și pulverizată în flacăra unui arzător care funcționează pe un amestec de oxigen și gaz inflamabil. În metalizarea cu arc electric, materialul este topit printr-un arc electric. În ambele cazuri, picăturile de metal sunt mutate pe substratul pulverizat prin fluxul de aer. În pulverizarea cu plasmă, un jet de plasmă generat de plasmatroni de diferite modele este utilizat pentru a încălzi și pulveriza materialul. Pulverizarea gazului de detonare are loc ca urmare a unei explozii care accelerează particulele de metal la viteze enorme.

În toate cazurile, particulele din materialul pulverizat primesc două tipuri de energie: termică - de la sursa de încălzire și cinetică - din fluxul de gaz. Ambele tipuri de energie sunt implicate în formarea acoperirii și determină proprietățile și structura acestuia. Energia cinetică a particulelor (cu excepția metodei gazului de detonare) este mică în comparație cu energia termică, iar natura conexiunii lor cu substratul și între ele este determinată de procese termice: topire, cristalizare, difuzie, transformări de fază, etc. Acoperirile sunt de obicei caracterizate printr-o rezistență bună a adeziunii la substrat (aderență) și, din păcate, o uniformitate scăzută, deoarece răspândirea parametrilor pe secțiunea transversală a fluxului de gaz este mare.

Acoperirile create prin metode gaz-termice au o serie de dezavantaje. Acestea includ, în primul rând, porozitatea ridicată, cu excepția cazului în care, desigur, scopul este de a face în mod specific acoperirea poroasă, ca în unele părți ale tuburilor radio. În plus, datorită răcirii rapide a metalului pe suprafața substratului, în acoperire apar tensiuni interne mari. Piesa de prelucrat se încălzește inevitabil și, dacă are o formă complexă, poate „plumbă”. În cele din urmă, utilizarea gazelor inflamabile și a temperaturilor ridicate în zona de lucru complică măsurile de asigurare a siguranței lucrătorilor.

Metoda gazului de detonare este oarecum diferită. În timpul unei explozii, viteza particulelor atinge 1000-2000 m/s. Prin urmare, principalul factor care determină calitatea acoperirii este energia lor cinetică. Acoperirile se caracterizează prin aderență ridicată și porozitate scăzută, dar procesele explozive sunt extrem de greu de controlat, iar stabilitatea rezultatului este aproape imposibil de garantat.

VITEZA PLUS TEMPERATURA

Dorința de a crea o tehnologie mai avansată există de mult timp. Inginerii au avut un scop - să păstreze avantajele tehnologiilor tradiționale și să scape de deficiențele lor. Direcția căutării a fost mai mult sau mai puțin evidentă: în primul rând, acoperirile ar trebui să fie formate în principal datorită energiei cinetice a particulelor de metal (particulele nu trebuie lăsate să se topească: acest lucru va preveni încălzirea piesei și oxidarea substratului și a acoperirii). particule) și, în al doilea rând, particulele ar trebui să dobândească viteză mare nu datorită energiei de explozie, ca în metoda gazului de detonare, ci într-un jet de gaz comprimat. Această metodă a fost numită gaz-dinamică.

Primele calcule și experimente au arătat că este posibil să se creeze acoperiri cu caracteristici destul de satisfăcătoare în acest fel dacă heliul este utilizat ca gaz de lucru. Această alegere a fost explicată prin faptul că viteza de curgere a gazului într-o duză supersonică este proporțională cu viteza sunetului în gazul corespunzător. În gazele ușoare (hidrogenul nu a fost considerat din cauza explozivității sale) viteza sunetului este mult mai mare decât în ​​azot sau aer. Heliul este cel care ar accelera particulele de metal la viteze mari, oferindu-le energie cinetică suficientă pentru a se atașa de țintă. Se credea că utilizarea gazelor mai grele, inclusiv a aerului, era sortită eșecului.

Munca instalațiilor experimentale de pulverizare a dat rezultate bune: particulele din majoritatea metalelor utilizate industrial, accelerate într-un jet de heliu, au aderat bine la substrat, formând acoperiri dense.

Dar inginerii nu au fost complet mulțumiți. Era clar că echipamentele care foloseau gaze ușoare ar fi inevitabil costisitoare și ar putea fi folosite doar în întreprinderile care produc produse de înaltă tehnologie (numai acolo există linii cu heliu comprimat). Și liniile de aer comprimat sunt disponibile în aproape fiecare atelier, fiecare centru de service auto și ateliere de reparații.

Numeroase experimente cu aer comprimat păreau să confirme cele mai rele așteptări ale dezvoltatorilor. Cu toate acestea, căutarea intensivă ne-a permis să găsim o soluție. S-au obținut acoperiri de calitate satisfăcătoare atunci când aerul comprimat din camera din fața duzei a fost încălzit și s-a adăugat ceramică fină sau pulbere de metal dur la pulberea metalică.

Faptul este că atunci când este încălzită, presiunea aerului din cameră crește în conformitate cu legea lui Charles și, prin urmare, debitul de la duză crește și el. Particulele de metal care au câștigat o viteză enormă în fluxul de gaz sunt înmuiate atunci când lovesc substratul și sunt sudate pe acesta. Particulele ceramice joacă rolul barosului microscopic - își transferă energia cinetică în straturile subiacente, compactându-le, reducând porozitatea acoperirii.

Unele particule de ceramică se blochează în acoperire, altele sar de pe el. Adevărat, această metodă produce acoperiri numai din metale relativ ductile - cupru, aluminiu, zinc, nichel etc. Ulterior, piesa poate fi supusă tuturor metodelor cunoscute de prelucrare mecanică: găurire, frezare, ascuțire, șlefuire, lustruire.

CONDIȚIA PRINCIPALĂ ESTE SIMPLICITATEA ȘI FIABILITATEA

Eforturile tehnologilor vor fi zadarnice dacă proiectanții nu pot crea echipamente simple, fiabile și economice în care să fie implementat procesul inventat de tehnologi. Baza aparatului de pulverizare pulberi metalice o duză supersonică din oțel și un încălzitor electric cu aer comprimat de dimensiuni mici, capabil să ridice temperatura pe tur la 500-600 o C.

Utilizarea aerului obișnuit ca gaz de lucru a făcut posibilă rezolvarea simultană a unei alte probleme cu care s-au confruntat dezvoltatorii de sisteme de gaze ușoare. Vorbim despre introducerea pulberii pulverizate într-un curent de gaz. Pentru a menține etanșeitatea, alimentatoarele trebuiau instalate până la secțiunea critică a duzei, adică pulberea trebuia alimentată în zonă. presiune mare. Dificultățile pur tehnice au fost agravate de faptul că, trecând prin secțiunea critică, particulele de metal au cauzat uzura duzei, au înrăutățit caracteristicile aerodinamice ale acesteia și nu au permis stabilizarea modurilor de aplicare a acoperirii. În proiectarea aparatului cu jet de aer, inginerii au folosit principiul unui pistol de pulverizare, cunoscut de toată lumea din experimentele școlare în fizică. Atunci când gazul trece printr-un canal de secțiune transversală variabilă, atunci blocaj viteza sa crește, iar presiunea statică scade și poate fi chiar sub presiunea atmosferică. Canalul prin care venea pulberea din alimentator a fost situat exact într-un astfel de loc, iar pulberea s-a mutat în duză datorită aspirației aerului.

Ca urmare, a luat naștere un aparat portabil pentru aplicarea acoperirilor metalice. Are o serie de avantaje care îl fac foarte util în diverse industrii industrie:

pentru operarea aparatului este nevoie doar de o rețea electrică și de o conductă de aer sau de un compresor care asigură o presiune a aerului comprimat de 5-6 atm și un debit de 0,5 m 3 /min;

la aplicarea straturilor, temperatura suportului nu depășește 150 o C;

acoperirile au aderenta mare (40-100 N/mm2) si porozitate redusa (1-3%);

echipamentul nu emite substanțe nocive și radiații;

dimensiunile dispozitivului permit utilizarea acestuia nu numai în atelier, ci și în teren;

Acoperirile de aproape orice grosime pot fi pulverizate.

Instalația include un pulverizator în sine cântărind 1,3 kg, pe care operatorul îl ține în mână sau îl fixează într-un manipulator, un încălzitor de aer, alimentatoare cu pulbere, o unitate pentru monitorizarea și controlul funcționării pulverizatorului și alimentatorului. Toate acestea sunt montate pe un suport.

De asemenea, a trebuit să muncim din greu pentru a crea consumabile. Pulberile produse industrial au particule prea mari (aproximativ 100 de microni). S-a dezvoltat o tehnologie care face posibilă obținerea de pulberi cu granule de 20-50 microni dimensiune.

DE LA VEHICULE SPATIALE LA SEMANATOARE

Noua metodă de pulverizare a acoperirilor metalice poate fi utilizată într-o mare varietate de industrii. Este deosebit de eficient când lucrari de reparatii, atunci când este necesar să refaceți zone de produse, de exemplu, pentru a repara o fisură sau o chiuvetă. Datorită temperaturilor scăzute ale procesului, este ușor să restaurați produsele cu pereți subțiri care nu pot fi reparate în niciun alt mod, de exemplu prin suprafață.

Deoarece zona de pulverizare are limite clare, metalul pulverizat nu cade pe zone fără defecte, iar acest lucru este foarte important atunci când reparați piese de forme complexe, cum ar fi carcasele cutiei de viteze, blocurile de cilindri ale motorului etc.

Dispozitivele de pulverizare sunt deja utilizate în industria aerospațială și electrică, la instalațiile de energie nucleară și în agricultură, la uzinele de reparatii auto si in turnatorii.

Metoda poate fi foarte utilă în multe cazuri. Iată doar câteva dintre ele.

Refacerea suprafețelor uzate sau deteriorate. Prin pulverizare, sunt restaurate părți ale cutiilor de viteze, pompe, compresoare, matrițe de turnare cu ceară pierdută și matrițe pentru producția de ambalaje din plastic care sunt deteriorate în timpul funcționării. Metodă nouă a devenit de mare ajutor pentru lucrătorii de la companiile de reparații auto. Acum, literalmente „în genunchi”, repară crăpăturile blocurilor cilindrice, tobe de eșapament etc. Elimină fără probleme defectele (cavități, fistule) în piesele turnate de aluminiu.

Eliminarea scurgerilor. Permeabilitatea scăzută la gaz a acoperirilor face posibilă eliminarea scurgerilor în conducte și vase atunci când compușii de etanșare nu pot fi utilizați. Tehnologia este potrivită pentru repararea containerelor care funcționează sub presiune sau la temperaturi ridicate și scăzute: schimbătoare de căldură, calorifere auto, aparate de aer condiționat.

Aplicarea de acoperiri electric conductoare. Pulverizarea face posibilă aplicarea foliilor de cupru și aluminiu pe o suprafață metalică sau ceramică. În special, metoda este mai rentabilă decât moduri traditionale, la placarea cu cupru a barelor colectoare purtătoare de curent, galvanizarea plăcilor de contact pe elementele de împământare etc.

Protectie anticoroziva. Filmele din aluminiu și zinc protejează suprafețele împotriva coroziunii mai bine decât vopseaua și lacul și multe alte acoperiri metalice. Productivitatea scăzută a instalației nu permite prelucrarea suprafețelor mari, dar este foarte convenabil să protejați elementele vulnerabile precum sudurile. Prin pulverizarea zincului sau a aluminiului, este posibil să se oprească coroziunea în locurile în care apar „insecte” pe suprafețele vopsite ale caroseriei auto.

Refacerea lagărelor de alunecare. Garniturile Babbitt sunt de obicei utilizate în lagărele lipite. În timp, se uzează, spațiul dintre arbore și bucșă crește și stratul de lubrifiant este deteriorat. Tehnologia tradițională reparația necesită fie înlocuirea căptușelii, fie sudarea defectelor. Și pulverizarea vă permite să restabiliți căptușelile. În acest caz, ceramica nu poate fi folosită pentru compactarea stratului de metal pulverizat. Incluziunile solide vor face ca rulmentul să se defecteze în câteva minute după începerea funcționării, iar suprafețele atât ale bucșelor, cât și ale arborelui vor fi deteriorate. A trebuit să folosesc o duză cu design special. Permite aplicarea stratului de babbitt pur în așa-numitul mod termocinetic. Particulele de pulbere imediat dincolo de secțiunea critică a duzei sunt accelerate de un flux de aer supersonic, apoi viteza de curgere scade brusc la transonic. Ca urmare, temperatura crește brusc, iar particulele sunt încălzite aproape până la punctul de topire. Când lovesc suprafața, se deformează, se topesc parțial și aderă bine la stratul de dedesubt.

NOTĂ PENTRU SPECIALIști

Literatură

Kashirin A.I., Klyuev O.F., Buzdygar T.V. Dispozitiv pentru acoperirea gaz-dinamică a materialelor pulbere. Brevet de invenție RF nr. 2100474. 1996, MKI6 S 23 S 4/00, publ. 27/12/97. Buletinul nr. 36.

Kashirin A. I., Klyuev O. F., Shkodkin A. V. Metoda de producere a acoperirilor. Brevet de invenție RF nr. 2183695. 2000, MKI7 C 23 C 24/04, publ. 20.06.02. Taur. nr. 17.

Datele de contact ale dezvoltatorilor și condițiile de achiziție a tehnologiilor sau produselor acestora se găsesc în redacție.

Pulverizare dinamică supersonică cu gaz rece (GDS).

Esența metodei este formarea de acoperiri datorită energiei cinetice ridicate a particulelor de metal netopite. În prezent, această metodă este cunoscută ca Spray rece - pulverizare la rece.

Trebuie remarcat faptul că în cele mai comune metode de acoperire cu gaz-termic pentru formarea lor dintr-un flux de particule, este necesar ca particulele care cad pe bază să aibă temperatură ridicată, de obicei deasupra punctului de topire al materialului. Cu pulverizarea gaz-dinamică, această condiție nu este obligatorie, ceea ce o face unică. În acest caz, particulele care se află într-o stare netopită, dar au o viteză foarte mare, interacționează cu baza solidă.

Spre deosebire de metoda de pulverizare cu plasmă la cald, a fost dezvoltată o metodă gaz-dinamică de aplicare a acoperirilor reci, a cărei esență a fost că a fost stabilită o anumită viteză de prag la care particulele de plastic reci au format o acoperire densă. Cu diferite granulații (particule mari și mici într-un singur flux), particulele mai mici cu o viteză mai mare s-au depus pe substrat și particulele mai mari cu o viteză mai mică au sărit de pe suprafață și nu au participat la formarea acoperirii.

Acest comportament al particulelor a făcut posibilă introducerea de particule abrazive mai mari în fluxul de material de acoperire. Sablarea și acoperirea au fost efectuate simultan. Din punct de vedere al pregătirii suprafeței, atunci când suprafața juvenilă a substratului își pierde activitatea din cauza adsorbției gazelor la suprafață în timpul unei întârzieri în depunere, această schemă de aplicare a stratului este optimă. Totodată, s-a dezvoltat o instalație în care gazul (aer, azot) la o presiune de 2,5-3,5 MPa este încălzit la 350-600°C într-un serpentin metalic care trece prin acesta. șoc electric din transformator de sudare. Atomizorul este echipat cu o duză Laval, care asigură o ieșire supersonică a unui jet cu două faze.

În fig. Figura 2.48 prezintă o diagramă a procesului. Pulverizarea la rece gaz-dinamică face posibilă aplicarea de acoperiri de metale ductile cu adaos de alte materiale.

În fig. Figura 2.49 arată dependențele vitezei și temperaturii gazului și particulelor de-a lungul unei duze Laval pentru un jet în două faze (azot + particule solide de cupru de 5 și 25 de microni) la presiune. R= 2,5 MPa și temperatură T 0= 950°C. În acest caz, raportul dintre diametrul de ieșire /) în și diametrul critic /) k este /) în /Γ> k = 9.

Orez. 2.48.

Orez. 2.49. Temperatura aerului T d, viteza aerului și temperatura și viteza particulelor de cupru cu diametrul de 5 și 25 microni într-o duză supersonică profilată

Instalația casnică DIMET este produsă de Centrul de Vopsire cu pulbere Obninsk în două versiuni - manuală cu o putere de 2 kW și staționară cu o putere de 7 kW. Recomandările pentru utilizarea materialelor sub formă de pulbere sunt prezentate în tabel. 2.10.

Principala aplicație a HDN este aplicarea de acoperiri anticorozive de tip protector pe bază de aluminiu și zinc. Acoperirile rezistente la uzură sunt aplicate pe baza de materiale plastice - babbitt, cupru, nichel etc. În comparație cu metodele GN și EDM, atunci când metalul este topit și saturat cu gaze, inclusiv hidrogen, ceea ce înrăutățește proprietățile de protecție ale acoperirii, GDN nu au aceste dezavantaje. Hidrogenul nu se dizolvă în particule solide. Acoperirea protejează eficient oțelul împotriva coroziunii. Metoda a găsit o aplicație largă pentru protejarea caroserii auto de coroziune în zona cusăturilor de sudură.

De bază componente acoperiri	lucrător
Aluminiu, zinc		Etanșarea scurgerilor în tuburi metalice, radiatoare, condensatoare, schimbătoare de căldură etc., inclusiv scurgeri de etanșare în suduri, repararea coroziunii și deteriorarea mecanică. Etanșarea fisurilor, găurilor și a altor defecte ale pieselor din aluminiu, oțel și fontă
Aluminiu, zinc		Refacerea formei pieselor metalice. Umplerea cavităților, porilor, fisurilor și a altor defecte ale produselor din aluminiu și aliajele acestuia (inclusiv părți ale motorului, mucegaiuri etc.). Refacerea scaunelor lagărelor din aluminiu, oțel și fontă
Aluminiu, carbură de siliciu		Umplerea cavităților, fisurilor și a altor defecte ale pieselor carcasei motorului din aluminiu, oțel și fontă
Oxid de aluminiu		Curățarea și pregătirea jet-abraziv a suprafețelor din oțel și fontă pentru acoperirea metalelor
		Acoperire conductoare electric (pe oțel, aluminiu, ceramică). Substrat pentru lipirea cu cositor la piese din aluminiu, oțel și fontă
Cupru, zinc		Umplerea cavităților, fisurilor și a altor defecte ale pieselor din oțel și fontă ale carcasei motorului

De bază componente acoperiri	lucrător	Scopul acoperirilor, obiectelor de reparare și restaurare
		Protectie anticoroziva. Etanșarea defectelor, microfisurilor, îmbinărilor filetate
		Acoperire rezistentă la căldură pentru protecție împotriva coroziunii la temperaturi ridicate. Înveliș conductiv electric pentru plăcuțele de contact ale echipamentelor electrice
Nichel, zinc		Umplerea cavităților, arsuri și alte defecte ale produselor din oțel. Pentru produse care funcționează la temperaturi ridicate
		Înveliș conductiv electric pentru plăcuțele de contact ale echipamentelor electrice
		Protectie anticoroziva piese de otelși suduri pe structuri de oțel

În fig. 2.50 arata schema de instalare a firmei Linde(STATELE UNITE ALE AMERICII). Cele mai recente realizări în implementarea metodei sunt producția de pulverizatoare de mână, ale căror caracteristici sunt date în tabel. 2.11.

Tabelul 2.11

Caracteristicile pulverizatoarelor GDN

Caracteristici	Modelul 412	Modelul 403
Productivitate conform A1, g/min
Numărul de moduri de temperatură
Dimensiuni (mm) și greutate (kg):
bloc de pulverizare	450 x 64 x 85 mm; 1,3 kg	450 x 64 x 85 mm; 1,3 kg
	340 x 260 x 320 mm; 8 kg	560 x 260 x 490 mm; 16 kg
Caracteristici acoperiri:
puterea de aderență, MPa
porozitate, %
rugozitatea suprafeței, microni	R, = 20-40

Orez. 2.50. Schema instalatiei de pulverizare la rece a companiei Linde:

1 - cisternă cu gaz lichefiat (Ag); 2 - evaporator; 3 - compresor; 4 - aeroterma; 5 - alimentator cu pulbere; 6 - pulverizator

Cerințele reduse pentru accelerarea gazului și consumul redus de energie fac posibilă realizarea de instalații portabile folosind tehnologia DIMET.

Achizitionare si vanzare de echipamente de afaceri

• Acasă
• Articole informative
• Tehnologii
• „Industria de apărare” a împărtășit o metodă de restaurare a produselor metalice

Apropo, inginerii Obninsk au dezvoltat deja mai multe modificări ale instalațiilor DIMET. Având în vedere cererea mare pentru acest echipament, atât dispozitivele de pulverizare dinamică cu gaz rece, manuale, cât și automate, sunt acum produse în serie, ceea ce le permite să fie utilizate în industrie, industria petrolului și gazelor, precum și în întreprinderile mici pentru prelucrarea pieselor mici. Mai mult, nu este nimic deosebit de complicat în tehnologia în sine. Pentru exploatarea complexului (pe lângă materialul pentru pulverizare), este necesar doar aer comprimat (furnizat la o presiune de 0,6-1,0 MPa și un debit de 0,3-0,4 m3/min.) și o sursă de alimentare de 220 V.

Acum să vorbim despre avantajele și dezavantajele metodei. Echipament de pulverizare a metalelor din China? În primul rând, spre deosebire de metoda gaz-termică, CGN poate fi utilizat eficient la presiune normală, în orice interval de temperatură și nivel de umiditate.

În al doilea rând, este absolut sigur pentru mediu. În al treilea rând, datorită vitezei sale mari, poate fi folosit și pentru curățarea abrazivă a suprafețelor. Ei bine, bine singurul dezavantaj tehnologia este capacitatea de a aplica acoperiri numai din metale relativ ductile, cum ar fi cuprul, aluminiul, zincul, nichelul etc.

Domeniul de aplicare al CGN

Aș dori să mă opresc mai în detaliu asupra domeniilor de utilizare a tehnologiei de pulverizare dinamică a gazului rece cu materiale pulbere pentru a arăta în mod clar cât de solicitată este astăzi.

Eliminarea defectelor, refacerea suprafetelor si etansarea

Toate acestea sunt o muncă pe care o pot face chiar și întreprinderile mici. De exemplu, în atelierele mici puteți repara piese din aliaje ușoare (piese ale unei structuri de automobile, de exemplu), în primul rând aluminiu și aluminiu-magneziu. Mai mult, defectele apărute atât în ​​timpul procesului de producție, cât și în timpul funcționării sunt ușor eliminate.

Iar absența încălzirii puternice și a energiei scăzute a metodei fac posibilă repararea chiar și a produselor cu pereți subțiri.

CGN este, de asemenea, excelent pentru restaurarea suprafețelor uzate. De exemplu, un astfel de proces care necesită forță de muncă precum „construcția” metalului în scaunele rulmentului poate fi acum realizat chiar și de întreprinderile mici, ca să nu mai vorbim de restabilirea etanșării (atunci când utilizarea etanșanților lichizi este imposibilă) în conducte, schimbătoare de căldură sau vase. pentru gaze și lichide de lucru.

Restaurare de înaltă precizie a părților diferitelor mecanisme, conducție curentă

CGN foarte eficient in repararea produselor complexe care necesita refacerea precisa a parametrilor geometrici, eliminarea defectelor ascunse, dar in acelasi timp mentinerea tuturor caracteristicilor operationale, precum si prezentarea. De aceea, această metodă este utilizată activ în complexul militar-industrial, industria feroviară și aviatică, agricultură, pomparea gazelor etc.

Nu te poți descurca fără această tehnologie în crearea tampoanelor de contact. Preturi pentru echipamente de stropire a metalelor? Datorită posibilității de acoperire ușoară pe orice suprafață din metal, ceramică și sticlă, CGN este utilizat și în producția de produse electrice. De exemplu, în procesele de placare cu cupru, crearea de rețele care transportă curentul de putere, aplicarea cablurilor de curent, realizarea de substraturi pentru lipire etc.

Tratament anti-coroziune și eliminarea defectelor profunde

Pulverizarea unei așa-numite acoperiri anti-fricțiune este o modalitate foarte eficientă de a scăpa de daune locale (așchii adânci, bavuri, zgârieturi). Acest lucru vă permite să evitați procedura de reumplere completă sau chiar de înlocuire a produsului, care, desigur, nu este profitabilă din punct de vedere economic.

Și în tratamentul anticoroziv și protecția împotriva coroziunii la temperatură înaltă a diferitelor comunicații, această metodă nu are deloc egal. Apropo, diverse modificări ale echipamentelor DYMET® asigură prelucrarea de înaltă calitate a suprafeței interioare a țevilor cu un diametru de 100 mm și o lungime de până la 12 m.

Informații suplimentare:

Straturile termorezistente se aplica prin metoda gaz-dinamica, care ofera protectie pana la 1000-1100 grade Celsius. Conductivitatea electrică este în medie 80-90% din conductibilitatea electrică a materialului în vrac. Rezistența la coroziune depinde de caracteristicile mediului agresiv.

Funcționarea echipamentelor DYMET, dezvoltate și produse în serie de Centrul de acoperire cu pulbere Obninsk (OTsPN LLC), se bazează pe efectul de fixare a particulelor de metal dacă acestea se deplasează cu viteza supersonică, la suprafata la impactul cu acesta, pulverizare gaz-dinamica a metalelor DYMET. Tehnologia face posibilă aplicarea acoperirilor metalice nu numai pe metale, ci și pe sticlă, ceramică, piatră și beton. Până în prezent, tehnologia DYMET face posibilă aplicarea straturilor de aluminiu, zinc, cupru, cositor, plumb, Babbitt, nichel și aplicarea acestora nu numai pe metale, ci și pe sticlă, ceramică, piatră și beton.

Specialistii Plakart produc acoperiri folosind metoda gaz-dinamica pt echipamente industriale(de exemplu, în fotografie există un strat anticoroziv al unui schimbător de căldură fără demontare). În plus, furnizăm la cheie instalații de pulverizare dinamică cu gaz rece (instalare, service, instruire).

În funcție de compoziție consumabile(pulbere) și schimbând modurile de aplicare a acestuia, puteți obține o acoperire omogenă sau compozită cu o structură solidă sau poroasă și o sarcină funcțională proprie. Aceasta poate fi: refacerea geometriei produsului, întărirea și protejarea metalului împotriva coroziunii, creșterea conductivității termice și electrice a materialului, precum și formarea unui înveliș rezistent la uzură care poate rezista la expunerea la medii active chimic, sarcini termice mari etc.

În descrierea invenției lui Browning, aceste probleme sunt discutate, dar nu sunt rezolvate. Ieși din această prevedere descoperă o metodă de pulverizare în care pulberea nu este încălzită până la o stare topită. Ideea posibilității „sudării la rece” a particulelor mici de metal în timpul coliziunii de mare viteză cu o suprafață dură a fost exprimată în invenția lui Shestakov încă din 1967. Propunerea pentru sudarea la rece a particulelor într-un mod dinamic nu a fost dezvoltată atunci. timp.

Echipament pentru pulverizarea gaz-dinamică la rece a metalelor? Deoarece Pentru a implementa modul de pulverizare la rece, au fost necesare noi propuneri pentru proiectarea ansamblului duzei.