Технология плазменного напыления

Адгезию покрытия, а следовательно, его надежность и работоспособность во многом определяет качество подготовки поверхностей деталей к напылению. Основным методом подготовки деталей является пескоструйная обработка одним из следующих материалов: черным карбидом кремния с зерном № 160—100; корундовой крошкой с зерном № 160—100; дробью стальной или чугунной колотой 0,8—1,2 мм.

При выборе абразивного материала следует учитывать условия работы деталей. Например, для деталей, работающих в агрессивных средах, недопустимо использовать корродирующие материалы, стальную и чугунную дробь. Перед пескоструйной обработкой деталь должна быть тщательно обезжирена.

Напыление керамики. Оксидная керамика, обладающая значительной твердостью, химической стойкостью, высокой температурой плавления и низкой теплопроводностью, представляет большой интерес для машиностроителей. Особенно перспективно ее применение в качестве покрытий различного назначения. Однако для получения высококачественных покрытий необходимо выполнить ряд трудно совместимых условий. Так, для обеспечения полного проплавления частиц надо увеличить температуру и энтальпию струи, а для предотвращения перегрева изделия повышение этих параметров крайне нежелательно. И таких примеров можно привести много. Поэтому выбор технологии заключается в поиске разумного оптимума.

Для напыления всех видов керамических оксидных покрытий типичным является следующий режим: ток— 500—550 А; напряжение—110—120 В; расход плазмообразующего газа — 4,8—6 м³/ч; расстояние от плазмотрона до изделия — 60—80 мм; грануляция напыляемого материала — М40, М28, М-20. При этом недопустимо нагревать изделие до температур свыше 300° С. Там, где это возможно, необходимо обеспечивать относительную скорость плазмотрона 70—100 м/мин. В противном случае потребуются перерывы для охлаждения детали путем обдува сжатым воздухом.

Напыление самофлюсующихся сплавов. За последнее время освоено производство износостойких материалов для напыления на основе сплавов, называющихся самофлюсующимися. В соответствии с технологией после напыления эти сплавы подвергаются оплавлению для увеличения плотности и адгезии покрытий. Типичными самофлюсующимися сплавами являются ВСНГН-85 и ПГХН80-СРЗ.

Если оплавление напыленного слоя возможно, то напыление следует вести при следующем режиме: ток — 450—500 А; напряжение—100—110 В; расход плазмообразующего газа — 4,2—4,8 м³/ч; расстояние от плазмотрона до изделия — 80—100 мм; грануляция материала — М60—М100, Оплавление самофлюсующихся материалов осуществляют разработанным для них режимом.

Если оплавление напыленного слоя произвести невозможно, то напыление следует вести на тех же режимах, что и напыление окислов, при этом грануляция материала может быть увеличена до 63—40 мкм.

Напыление композиционных покрытий. Композиционными следует считать покрытия, состоящие из нескольких компонентов, не взаимодействующих между собой (например, Me + окисел, не взаимодействующий с ним; окисные или металлические покрытия, пропитанные полимерами, и т. п.).

При напылении металлооксидных композиций режим напыления следует выбирать таким, чтобы получить болеет пористые покрытия. Для этого необходимо снизить потребляемую мощность на 20—15% и увеличить размер частиц материала на 40—100%.