Metody postřiku

Stříkání — technologický proces vytváření povlaků nástřikem kapalných disperzních částic, které se ukládají při dopadu na povrch. Rychlost ochlazování částic je 10 000-100 000 000 stupňů za sekundu, což má za následek velmi rychlou krystalizaci nastříkaného povlaku a nízkou teplotu povrchového ohřevu.

Povlaky jsou stříkány pro zvýšení odolnosti proti korozi, odolnosti proti opotřebení, tepelné odolnosti a opravy opotřebovaných sestav a dílů.

Existuje několik způsobů stříkání nátěrů:

1) Stříkání plamenem drátem, práškem nebo tyčinkou (obr. 1, 2). Rozptýlený materiál se taví v plameni plynového hořáku spalováním hořlavého plynu (obvykle směs acetylen-kyslík v poměru 1:1) a proudem stlačeného vzduchu je vynášen na povrch. Teplota tání stříkaného materiálu musí být nižší než teplota plamene hořlavé směsi (tabulka 1).

Výhodou této metody jsou nízké náklady na zařízení a jeho provoz.

Rýže. 1. Stříkání plamenem drátu

Rýže. 2.Schéma poštovního zařízení pro stříkání drátu: 1 — sušič vzduchu, 2 — zásobník stlačeného vzduchu, 3 — láhev s palivovým plynem, 4 — redukce, 5 — filtr, 6 — kyslíková láhev, 7 — rotametry, 8 — stříkací hořák, 9 — podávání drátu kanál

Tabulka 1. Teplota plamene hořlavých směsí

2) Detonační nástřik (obrázek 3) se provádí několik cyklů za sekundu, pro každý cyklus je tloušťka stříkané vrstvy asi 6 mikronů. Dispergované částice mají vysokou teplotu (přes 4000 stupňů) a rychlost (přes 800 m/s). V tomto případě je teplota základního kovu nízká, což vylučuje jeho tepelnou deformaci. Působením detonační vlny však může dojít k deformaci a to je omezení aplikace této metody. Náklady na detonační zařízení jsou také vysoké; je nutná speciální kamera.

Rýže. 3. Stříkání s detonací: 1 — přívod acetylenu, 2 — kyslík, 3 — dusík, 4 — stříkaný prášek, 5 — rozbuška, 6 — potrubí vodního chlazení, 7 — detail.

3) Oblouková metalizace (obrázek 4). Do drátu elektrometalizéru jsou vedeny dva dráty, z nichž jeden slouží jako anoda a druhý jako katoda. Vznikne mezi nimi elektrický oblouk a drát se roztaví. Stříkání se provádí pomocí stlačeného vzduchu. Proces probíhá stejnosměrným proudem. Tato metoda má následující výhody:

a) vysoká produktivita (až 40 kg / h stříkaný kov),

b) odolnější nátěry s vysokou přilnavostí ve srovnání s plamenovou metodou,

c) možnost použití drátů z různých kovů umožňuje získat povlak „pseudoslitiny“,

d) nízké provozní náklady.

Nevýhody metalizace kovovým obloukem jsou:

a) možnost přehřátí a oxidace stříkaných materiálů při nízké rychlosti posuvu,

b) spalování legujících prvků stříkaných materiálů.

Rýže. 4. Pokovení elektrickým obloukem: 1 — přívod stlačeného vzduchu, 2 — podávání drátu, 3 — tryska, 4 — vodivé dráty, 5 — detail.

4) Plazmový nástřik (obrázek 5). V plazmatronech je anodou vodou chlazená tryska a katodou je wolframová tyč. Argon a dusík se běžně používají jako plyny tvořící plazmu, někdy s přídavkem vodíku. Teplota na výstupu z trysky může být několik desítek tisíc stupňů; v důsledku prudké expanze plynu získává plazmový paprsek vysokou kinetickou energii.

Vysokoteplotní plazmový nástřik umožňuje nanášení žáruvzdorných povlaků. Změna vzoru stříkání umožňuje použití široké škály materiálů, od kovu po organické látky. Hustota a adheze takových povlaků jsou také vysoké.Nevýhody této metody jsou: relativně nízká produktivita a intenzivní ultrafialové záření.

Přečtěte si více o této metodě nanášení zde: Plazmové nástřiky

Rýže. 5. Plazmové stříkání: 1 — inertní plyn, 2 — chladicí voda, 3 — stejnosměrný proud, 4 — stříkaný materiál, 5 — katoda, 6 — anoda, 7 — část.

5) Elektropulzní nástřik (obrázek 6). Metoda je založena na explozivním roztavení drátu, když jím prochází elektrický výboj kondenzátoru. V tomto případě se asi 60 % drátu roztaví a zbývajících 40 % přejde do plynného stavu. Tavenina se skládá z velmi malých částic od několika setin do několika milimetrů.Pokud je úroveň vybití příliš vysoká, kov v drátu se zcela změní na plyn. Pohyb částic směrem k rozstřikovanému povrchu je způsoben expanzí plynu během výbuchu.

Výhodou této metody je absence oxidace v důsledku vytlačení vzduchu, vysoká hustota a přilnavost povlaku. Mezi nevýhody patří omezení ve výběru materiálů (musí být elektricky vodivé) a také nemožnost získat silné povlaky.

Rýže. 6. Schéma elektrického pulzního nástřiku: CH — napájení kondenzátoru, C — kondenzátor, R — rezistor, SW — spínač, EW — vodič, B — detail.

6) Laserový nástřik (obrázek 7). Při laserovém nástřiku je prášek přiváděn na laserový paprsek přes podávací trysku. V laserovém paprsku se prášek roztaví a nanese na obrobek. Ochranný plyn slouží jako ochrana proti oxidaci. Oblastí použití laserového nástřiku je povlakování nástrojů pro lisování, ohýbání a řezání.

Práškové materiály se používají pro plamenové, plazmové, laserové a detonační stříkání. Drát nebo hůl — pro stříkání plynovým plamenem, elektrickým obloukem a elektrickým impulsem. Čím jemnější je prášková frakce, tím menší je pórovitost, tím lepší je adheze a tím kvalitnější nátěr. Stříkaná plocha pro každý způsob nástřiku je umístěna ve vzdálenosti minimálně 100 mm od trysky.

Rýže. 7. Laserový nástřik: 1 — laserový paprsek, 2 — ochranný plyn, 3 — prášek, 4 — detail.

Stříkané díly

Stříkání nátěrů se aplikuje:

• všeobecné strojírenství pro zesílení dílů (ložiska, válečky, ozubená kola, měřidla včetně závitových, strojní centra, zápustky a razníky atd.);

• v automobilovém průmyslu pro nátěry klikových a vačkových hřídelů, čepů brzd, válců, hlav a kroužků pístů, spojkových kotoučů, výfukových ventilů;

• v leteckém průmyslu k zakrytí trysek a jiných prvků motorů, lopatek turbín, k obložení trupu;

• v elektrotechnickém průmyslu — pro nátěry kondenzátorů, anténních reflektorů;

• v chemickém a petrochemickém průmyslu — k zakrytí ventilů a sedel ventilů, trysek, pístů, hřídelí, oběžných kol, válců čerpadel, spalovacích komor, k ochraně kovových konstrukcí provozovaných v mořském prostředí proti korozi;

• v lékařství — pro rozprašování elektrod ozonátorů, protéz;

• v každodenním životě — posílit vybavení kuchyně (nádobí, sporáky).