Kim loại hóa là một cách hiệu quả để cung cấp cho sản phẩm cuối cùng các đặc tính kỹ thuật và vận hành bổ sung. Phun plasma là một xử lý khuếch tán hoàn hảo của bề mặt kim loại để tạo ra một lớp phủ chất lượng cao của kim loại hoặc hợp kim khác. Kim loại khuếch tán cải thiện độ cứng, sức mạnh, màu sắc và tính chống ăn mòn của phần ban đầu.
- Đặc điểm nổi bật của phun khuếch tán
- Thiết bị khuếch tán
- Sử dụng kim loại plasma ở đâu
- Tùy chọn kim loại hóa plasma
Đặc điểm nổi bật của phun khuếch tán
Khi làm việc với các bề mặt kim loại, thường cần phải cung cấp các đặc tính bổ sung cho sản phẩm cuối cùng để mở rộng phạm vi của bộ phận. Bạn có thể bảo vệ bề mặt kim loại khỏi độ ẩm, nhiệt độ cao và môi trường hóa học mạnh mẽ. Phun plasma có một số tính năng phân biệt quá trình kim loại hóa với các tùy chọn khác để xử lý bề mặt kim loại:
- Quá trình phủ tăng tốc do hiệu ứng nhiệt độ cao trên bề mặt được xử lý là khoảng 5000-6000 ° C. Về mặt công nghệ, việc phun có thể kéo dài một phần của giây để có được kết quả mong muốn.
- Xử lý plasma của kim loại cho phép bạn tạo một lớp kết hợp trên bề mặt. Có thể khuếch tán không chỉ các hạt kim loại, mà cả các yếu tố khí từ máy bay phản lực plasma. Kết quả là, kim loại được bão hòa với các nguyên tử của các nguyên tố hóa học cần thiết.
- Kim loại hóa truyền thống không đồng đều và được đặc trưng bởi thời gian của quá trình và các phản ứng oxy hóa có thể. Một tia plasma nhiệt độ cao tạo ra nhiệt độ và áp suất đồng đều, cung cấp lớp phủ cuối cùng chất lượng cao.
- Sử dụng máy bay phản lực plasma, việc chuyển các hạt kim loại và nguyên tử khí xảy ra ngay lập tức. Quá trình này liên quan đến lĩnh vực hàn sử dụng bột, que, que và dây. Các hạt được chuyển thành một lớp có độ dày vài micron đến milimet trên bề mặt vật rắn.
đến nội dung ↑Kim loại hóa khuếch tán hiện đại liên quan đến việc sử dụng các thiết bị phức tạp hơn trong trường hợp sử dụng thiết bị khí-plasma. Để tổ chức quá trình xử lý khuếch tán đòi hỏi phải có sự hiện diện đồng thời của thiết bị điện và khí đốt.
Thiết bị khuếch tán
Quá trình phún xạ ion plasma trên bề mặt kim loại được thực hiện bằng plasma kỹ thuật nhiệt độ cao - sự kết hợp của một số lượng lớn các hạt (lượng tử ánh sáng, ion dương, hạt trung tính, khí điện tử). Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao do phóng điện trong khí, quá trình ion hóa nhiệt mạnh của các hạt xảy ra rất khó tương tác với nhau và môi trường. Do đó, một plasma được phân biệt là ion hóa yếu, vừa phải và mạnh, do đó, có thể là nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao.
Để tạo ra các điều kiện cần thiết cho quá trình ion hóa plasma và xử lý lớp phủ kim loại giúp thiết bị đặc biệt - hệ thống plasma. Thông thường, phóng điện hồ quang, xung hoặc tia lửa được sử dụng cho công việc.
Để thực hiện quy trình yêu cầu các cài đặt sau:
- Máy phát loại tần số cao (bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi hàn) - đóng vai trò là nguồn phóng điện.
- Một buồng kín trong đó các bộ phận phun plasma được đặt.
- Bình xăng. Trong khí quyển của nó, sự ion hóa các hạt dưới tác động của phóng điện.
- Đơn vị tạo áp suất khí. Bạn có thể sử dụng máy hút bụi hoặc thiết bị bơm.
- Một hệ thống mà bạn có thể thay đổi một cách định tính các đặc tính hiện tại, áp suất, điện áp, do đó làm tăng hoặc giảm độ dày của lớp phủ được phun.
Cách phun plasma xảy ra: phôi được cố định trong buồng kín, tạo ra phóng điện, môi trường làm việc được bơm với áp suất cần thiết và các yếu tố bột phun. Một plasma nhiệt độ cao được hình thành, nó chuyển các hạt bột cùng với các nguyên tử khí đến bề mặt của một phần. Khi tiến hành luyện kim khuếch tán trong chân không, trong môi trường khí trơ hoặc dưới áp suất giảm, có thể tăng vận tốc hạt và thu được loại lớp phủ dày đặc hơn và có độ bám dính cao hơn.
Sử dụng kim loại plasma ở đâu
Vì thực tế, bất kỳ hợp kim hoặc kim loại nào cũng có thể dùng làm vật liệu phun, phun plasma-plasma được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, cũng như cho công việc sửa chữa và phục hồi. Bất kỳ kim loại nào ở dạng bột đều được đưa vào hệ thống plasma, trong đó, dưới tác động của plasma nhiệt độ cao, nó tan chảy và xâm nhập vào bề mặt kim loại được xử lý dưới dạng một lớp phun mỏng. Phạm vi kim loại hóa khuếch tán:
- các bộ phận cho ngành hàng không, vũ trụ và tên lửa;
- thiết bị chế tạo máy và công nghiệp năng lượng;
- công nghiệp luyện kim và hóa chất;
- sản xuất dầu, lọc dầu và công nghiệp than;
- vận chuyển và dụng cụ;
- Sửa chữa và phục hồi máy móc, thiết bị, bộ phận bị mòn.
Khi một tia plasma và bột đi qua một hồ quang điện và được lắng đọng trên bề mặt được xử lý, lớp hình thành có được các đặc tính định tính và vận hành quan trọng:
- chịu nhiệt;
- chịu nhiệt;
- chống ăn mòn;
- cách điện;
- cách nhiệt;
- sức mạnh ăn mòn;
- bảo vệ xâm thực;
- đặc tính từ tính;
- tính chất bán dẫn.
đến nội dung ↑Đầu vào của bột phun vào các nhà máy được thực hiện với khí tạo thành hoặc vận chuyển plasma. Phun plasma cho phép bạn có được các loại lớp phủ khác nhau mà không giới hạn về nhiệt độ nóng chảy: kim loại, hợp kim kết hợp, cacbua, oxit, boride, nitrua, composite. Vật liệu được xử lý trong các nhà máy không trải qua thay đổi cấu trúc, nhưng bề mặt của sản phẩm có được các đặc tính chất lượng cần thiết. Bạn có thể phun các lớp kết hợp (mềm và cứng), lớp phủ chịu lửa và các chế phẩm với mật độ khác nhau.
Tùy chọn kim loại hóa plasma
Để áp dụng một lớp phun nhất định lên bề mặt kim loại trong môi trường plasma nhiệt độ cao, không chỉ các công thức dạng bột được sử dụng làm lớp phủ hình thành. Tùy thuộc vào tính chất nào mà bề mặt được xử lý nên có, các tính năng sau đây của quá trình luyện kim plasma được sử dụng:
- Lắng đọng bởi hồ quang chìm cao carbon hoặc hợp kim.Để phục hồi bề mặt, bề mặt được sử dụng trong lắp đặt với một điện cực que hoặc tấm.
- Bề mặt sơn tĩnh điện dưới thông lượng được sử dụng để khôi phục các bộ phận có biến dạng rộng xung quanh chu vi với độ dày lớp hơn 2 mm.
- Thực vật để phun vượt qua argon, nitơ, hydro, heli hoặc hỗn hợp của chúng dưới dạng khí tạo plasma. Nó là cần thiết để đảm bảo sự vắng mặt của oxy để ngăn chặn quá trình oxy hóa của lớp phủ lắng đọng.
Thông thường, loại xử lý này được sử dụng để khôi phục các bộ phận khác nhau trong việc sửa chữa động cơ ô tô. Vì vậy, bằng cách sử dụng kim loại khuếch tán, có thể khôi phục các lỗ của vòng bi chính trong các khối xi lanh (sự cố thông thường), loại bỏ sự hao mòn của các đầu xi lanh, khôi phục các piston từ hợp kim nhôm, trục khuỷu từ sắt dễ uốn, con lăn, con lăn.
Khi sử dụng phun ion-plasma, khả năng chống mài mòn của các thành phần phức tạp của thiết bị, cơ chế và lắp đặt tăng đáng kể. Kim loại hóa khuếch tán là một phương pháp hiệu quả để khôi phục kim loại bị mòn và mỏi, cũng như một quy trình tối ưu để thiết lập các bề mặt kim loại theo các đặc tính cường độ và hiệu suất cần thiết.
