Обнинский центр порошкового напыления производит оборудование для «наращивания» металлов, которое позволяет обходиться практически без теплового воздействия на детали. Это установка «ДИМЕТ», она состоит из двух основных частей: консоли, на которой смонтированы подаватели порошка, и распылителя, своеобразной сверхзвуковой пушки. Для того чтобы все это работало, требуется только сжатый воздух под давлением от 6 до 10 Атм, электропитание от обычной сети в 220 В и, конечно же, «ноу-хау» разработчиков – порошок, приготовленный на основе алюминия, меди или цинка. Эти металлы могут применяться как в чистом виде, так и в виде смеси в различных пропорциях, в зависимости от конкретных задач.
В распылителе смонтирован нагреватель воздуха, мощностью 2,5 кВт. Расход воздуха составляет 0,3 м3 в минуту. За счет разрежения, возникающего в сопле распылителя, порошок по специальной трубке подается в это сопло, где поток горячего воздуха разгоняет его до сверхзвуковых скоростей – 600–700 м/сек.
Частицы порошка, бомбардируя поверхность металла на сверхзвуковых скоростях, буквально вплавляются в нее, благодаря эффекту, схожему с микросваркой. При этом между обрабатываемой поверхностью и частицами порошка создается прочное взаимодействие на уровне кристаллических решеток.
Далее частицы металла начинают сплавляться между собой, и на обрабатываемой поверхности образуется плотный и твердый слой металла, прочно сросшегося с основой.
Адгезия напыленного слоя к основной поверхности составляет 30–80 Мпа, в зависимости от материала поверхности. Аналогичными параметрами характеризуется и когезия, то есть прочность самого слоя. Наилучшие результаты достигаются тогда, когда металлы поверхности и порошка идентичны. Например, при работе алюминием по алюминию адгезия достигает 10–12 кг/ мм2. Впрочем, технология позволяет наносить металлические покрытия не только на металлы, но и на стекло, керамику, камень, бетон.
Газодинамический метод нанесения металлических покрытий обладает и еще целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами. Эти преимущества состоят в следующем:
* покрытие наносится в воздушной атмосфере при нормальном давлении, при любых значениях температуры и влажности атмосферного воздуха;
* технология экологически безопасна (отсутствуют высокие температуры, опасные газы и излучения, нет химически агрессивных отходов, требующих специальной нейтрализации);
* возможно нанесение многокомпонентных покрытий с переменным содержанием компонентов по его толщине;
* оборудование отличается компактностью, мобильностью, технически доступно практически для любого промышленного предприятия, может встраиваться в автоматизированные линии, не требует высококвалифицированного персонала для своей эксплуатации;
* возможно использование оборудования не только в стационарных, но и в полевых условиях.
Обрабатываемая поверхность, даже окрашенная, не нуждается в предварительной зачистке – летящий на сверхзвуке порошок делает это сам – за счет входящих в его состав частиц корунда или другого мелкодисперсного абразивного материала. Путем простой смены технологического режима оборудование позволяет проводить струйно-абразивную обработку поверхностей для последующего нанесения покрытий или достижения декоративного эффекта.
На самом деле установка «ДИМЕТ» способна на гораздо большее. Область ее применения в промышленности очень широка. За счет того, что восстановлению подлежит только изношенная часть изделия, стоимость восстановления геометрии составляет проценты от стоимости новой детали, срок восстановления выливается буквально в дни, а не недели и месяцы.
В большей части применений «ДИМЕТ» используются материалы из приведенного ниже перечня.
Автор: Владимир БАРАНОВ
