Сущность плазменного напыления заключается в том, что в высокотемпературную плазменную струю подаётся

распыляемый материал, который нагревается, плавится и в виде двухфазного потока направляется на подложку.

 

При ударе и деформации происходит взаимодействие частиц с поверхностью основы или напыляемым материалом и формирование покрытия. Плазменное напыление является одним из вариантов газотермического напыления.

 

Плазменная обработка позволила упрочнять поверхность конструкционных материалов. Плазменное напыление - создавать новые композиционные материалы и покрытия, которые не могут быть получены другими методами. Особенно широко плазменное напыление используется для нанесения порошков оксидов различных металлов.

 

 

Технология плазменного напыления.

 

Перед напылением поверхность детали подвергают пескоструйной обработке, непосредственно перед процессом покрытия. Помимо создания шероховатой поверхности, при опескоструивании удаляется пленка адсорбированного воздуха и влаги, препятствующая контакту между напыляемыми частицами и деталью. Вместо кварцевого песка, который вреден, так как вызывает силикоз, применяют порошок корунда, карбида кремния и крошку белого чугуна.

 

Перед напылением основного покрытия напыляют подслой из соответствующих материалов, указанных выше. Наносить подслой можно любым способом - газопламенным, электродуговым.

 

При плазменном напылении поверхность не перегревают свыше температуры 300°С, так как при этом возникают внутренние напряжения, которые могут привести к разрушению покрытия. Для предупреждения перегрева поверхность около места напыления охлаждают сжатым воздухом, поток которого направляют на покрытие с помощью дополнительного кольцевого сопла, окружающего мундштук горелки.

Применение охлаждающего сопла позволяет уменьшить расстояние от горелки до поверхности со 120 мм до 70 мм. Это повышает производительность оборудования, увеличивает коэффициент использования порошка, повышает прочность и снижает пористость покрытия.

 

Чрезмерное охлаждение недопустимо, так как ухудшает свойства покрытия. Охлаждение не требуется, если толщина слоя покрытия менее 0,1 мм или скорость перемещения горелки относительно поверхности достаточно велика, а нанесенный слой успевает охладиться до следующего прохода горелки.

                                                                                                                                                                                                                        

Напыление с помощью низкотемпературной плазмы позволяет:

• наносить покрытия на листовые материалы, на конструкции больших размеров, изделий сложной формы;

• покрывать изделия из самых разнообразных материалов, включая материалы, не терпящие термообработки в печи (стекло, фарфор, дерево, ткань);

• обеспечить равномерное покрытие как на большой площади, так и на ограниченных участках больших изделий;

• значительно увеличить размеры детали (восстановление и ремонт изношенных деталей). Этим методом можно наносить слои толщиной в несколько миллиметров;

• легко механизировать и автоматизировать процесс напыления;

• использовать различные материалы: металлы, сплавы, окислы, карбиды, нитриды, бориды, пластмассы и их различные комбинации; наносить их в несколько слоев, получая покрытия со специальными характеристиками;

• практически избежать деформации основы, на которую производится напыление;

• обеспечить высокую производительность нанесения покрытия при относительно небольшой трудоёмкости;

• улучшить качество покрытий. Они получаются более равномерными, стабильными, высокой плотности и с хорошим сцеплением с поверхностью детали.