Метод газодинамического напыления является новым. Он разработан на основе открытого в 80 - х годах эффекта закрепления частиц, движущихся со сверхзвуковой скоростью, на поверхности при соударении с ней.
Суть метода состоит в нанесении на обрабатываемую поверхность порошков металлов или их смесей с керамическими порошками размером 5 - 50 микрон с помощью сверхзвуковых потоков воздуха до скоростей 500 - 1000м/с. Порошковый материал, представляющий собой мелкодисперсные частицы металлов (или смеси металлов и керамики), ускоряется в сверхзвуковом сопле потоком сжатого воздуха и направляется на покрываемую поверхность. При этом, путем изменения режимов работы оборудования, можно либо осуществлять эрозионную обработку поверхности изделия, либо наносить однородные покрытия, либо создавать композиционные покрытия из механической смеси порошков. Можно также менять твердость, пористость и толщину напыляемого покрытия.
Установка холодного газодинамического напыления обеспечивает возможность проведения следующих работ: - очистку и активацию поверхностей, подлежащих к нанесению покрытий;
- нанесение различных видов покрытий (органических и неорганических) на подготовленные поверхности металлоконструкций, в том числе в труднодоступных местах и на рельефных поверхностях;
- проведение ремонтных работ по залечиванию трещин, очагов коррозии, герметизации микротечей и восстановлению размеров.
Можно напылять: алюминий, цинк, медь, латунь. Наносить на любые металлы и сплавы, стекло, керамику, камень. Соединяются "несоединимые" традиционными методами материалы - например, сталь и алюминий, алюминий и медь, причем прочность на разрыв весьма высока - 5 - 10 кгс/см2. Толщина покрытия - не ограничена и может составлять сантиметры, а пористость не превышает 5 %. Его можно точить, сверлить, фрезеровать.
Основные области применения:- нанесение защитных и антикоррозионных покрытий на стенки корпусов резервуаров для хранения и переработки нефтепродуктов, морских судов, автомобилей, конструкций мостов, гидротехнических сооружений, внутренних и наружных поверхностей трубопроводов, в том числе протекторная защита внутренней поверхности стыков магистральных трубопроводов;
- нанесение жаростойких, теплозащитных и антифрикционных покрытий на детали энергетического, машиностроительного и других видов оборудования.
Особенности методаВ наиболее распространенных газодинамических методах нанесение покрытий для их формирования с помощью потока частиц необходимо, чтобы падающие на подложку частицы имели высокую температуру, близкую к температуре плавления материала. В газодинамическом методе нанесения покрытий это условие не является обязательным, что и обусловливает уникальность данного метода. В данном методе с холодной подложкой взаимодействуют практически холодные частицы в твердом состоянии, но обладающие очень высокой скоростью.
В комплект спецоборудования установки холодного газодинамического напыления входят: - переносной напылительный блок;
- порошковый питатель;
- блок
управления;
- монтажная стойка;
- ручной напылительный блок;
- набор плоских щелевидных сверхзвуковых сопл;
- устройства для зачистки и активации поверхностей металлических конструкций;
- блок подогрева рабочего тела.
Покрытия наносятся с
использованием порошковых (органических и неорганических) материалов ускоренным и подогретым до температуры 250 - 5000С сверхзвуковым потоком воздуха.
Основными достоинствами такого метода являются:- возможность получения покрытий как защитных, так и декоративных на изделиях и конструкциях из самых различных металлических и неметаллических материалов;
- возможность нанесения покрытий из органических, в том числе полимерных и неорганических материалов: металлов и интерметаллидов, тугоплавких материалов (оксидов, карбидов, боридов, силицидов, нитридов и др.);
- равномерное покрытие можно напылить как на большую площадь, так и ограниченные участки больших по площади изделий, при этом толщина покрытий регулируется в широких пределах (от 0,01 до 10 мм);
- высокая производительность процесса (до 5 - 7 м2/час);
- покрытия наносятся в воздушной атмосфере при нормальном давлении;
- при напылении отсутствует нагрев напыляемого изделия (температура поверхности не превышает 100 - 150оС), а, следовательно, деформации и снижение прочности защищаемых и восстанавливаемых изделий;
- отсутствие высоких температур, опасных газов, пламени и излучения;
- низкая трудоемкость и простота оборудования;
- высокая надежность и компактность;
- возможность автоматизации процессов напыления и др., а также относительно низкая стоимость оборудования.
Основной недостаток метода:
