Plazma permetezés

A plazmaspray az a folyamat, amikor a termék felületére bevonatot visznek fel plazmasugárral .

A plazmapermetezés lényege, hogy egy magas hőmérsékletű plazmasugárba egy kipermetezett anyagot vezetnek, amit felmelegítenek, megolvasztanak és kétfázisú áramlás formájában a hordozóra irányítják. Az ütközés és deformáció során a részecskék kölcsönhatásba lépnek az alap felületével vagy a szórt anyaggal, és kialakul a bevonat. A plazma permetezés a termikus permetezés egyik lehetősége .

Az elektromos ív akkor szabad, ha térbeli fejlődése nem korlátozott. Az összenyomott ív keskeny csatornákba kerül, és gáz- vagy gőzsugarak fújják ki. Különösen erős plazma áramlik az összenyomott ív közelében. A tömörített ívek az ívplazma fáklya alapját képezik - az "alacsony hőmérsékletű" plazma előállítására szolgáló eszköz. A plazmatronok létrehozásának fizikai kutatása a 20. század elején, a legszélesebb körű kutatás az 50-es évek végén és a 60-as évek elején kezdődött. 1922-ben Gerdien és Lotz összenyomott ívet készítettek, amelyet vízörvény stabilizált. 1951-ben egy vízörvény által stabilizált ívkisülésben Burhornnak, Meckernek és Petersnek 50 000 °C hőmérsékletet sikerült elérnie, majd 1954-ben egy nagy vízgőznyomáson sűrített ív előállítására szolgáló berendezésben Peters egy szuperszonikus plazmasugár kiáramlási sebessége 6500 m/s 8000 K (1,6 M ) hőmérsékleten.

Az ötvenes évek közepén a Gianini cég publikált egy gyűrű alakú anóddal ellátott gázplazma fáklya felépítéséről szóló munkát.

Az 50-es évek végén létrehozták az első ívplazma fáklyákat, a 60-as évek elején pedig a plazma permetezőket. A plazmaporlasztók sokoldalúságuk miatt (a plazmasugár hőmérséklete minden anyag megolvadását biztosította) jelentős helyet foglaltak el a gázturbinákban, kiszorítva a gázláng módszereket.

A plazmakezelés lehetővé tette a szerkezeti anyagok felületének keményítését. Plazma permetezés - új kompozit anyagok és bevonatok létrehozására, amelyeket más módszerekkel nem lehet előállítani. A plazma permetezést különösen széles körben alkalmazzák különféle fémek oxidjainak porainak felhordására.

Létrehozásuk módszerei és története

• Atmoszférikus plazma permetezés  A Giannini és a Ducati 1960-ban, Gage 1962-ben szabadalmaztatta az atmoszférikus plazma permetezést (APS) . Az 1922-ben feltalált Guerdien Plasma Generator használatán alapul.
• Vákuumos plazma permetezés  Vákuumos plazma permetezés (VPS) vagy alacsony nyomású plazma permetezés (LPPS) A találmány elsőbbsége a Plasmadyne alkalmazottja, Mulberger, 1973-ban
• Plazma permetezés  ellenőrzött atmoszférában Szabályozott légkörű plazmapermetezés (CAPS) Mash, Stetson és Hauck 1961-ben elsőként számolt be inert gázzal töltött kamrában történő plazmapermetezésről. Ezt a technikát inert plazma permetezésnek (IPS) nevezték el. A plazmasugárnak a környező atmoszférától való elkülönítésének másik módját Okada és Maruo találta fel 1968-ban, és ezt SPS-nek (Shrouded Plasma Spraying) hívták. Ennél a módszernél a védőgázt a plazmafáklya anódjára erősített fúvókából táplálták be, közel a hordozóhoz, ami lehetővé tette a plazmagáz eltávolítását.

Színpadok

A plazmafolyamat három fő szakaszból áll:

1. plazmasugár generálása;
2. a kipermetezett anyag bejuttatása a plazmasugárba, annak melegítése és gyorsítása;
3. a plazmasugár és az olvadt részecskék kölcsönhatása az alappal.

Jellemzők

Kopásálló, súrlódásgátló , hőálló , korrózióálló és egyéb bevonatokat plazmaszórással hordnak fel .

Az alacsony hőmérsékletű plazmával végzett porlasztás lehetővé teszi:

• bevonatokat alkalmazzon lemezanyagokra, nagy szerkezetekre, összetett alakú termékekre;
• sokféle anyagból készült termékeket takarjon, beleértve azokat is, amelyek nem tűrik a sütőben történő hőkezelést (üveg, porcelán, fa, szövet);
• egységes lefedettség biztosítása nagy területen és a nagy termékek korlátozott területein egyaránt;
• jelentősen megnöveli az alkatrész méretét (elhasználódott alkatrészek helyreállítása és javítása). Ezzel a módszerrel több milliméter vastagságú rétegek is felvihetők;
• könnyen gépesíthető és automatizálható a permetezési folyamat;
• különböző anyagokat használjon: fémek, ötvözetek, oxidok, karbidok , nitridek, boridok, műanyagok és ezek különféle kombinációi; vigye fel őket több rétegben, speciális tulajdonságokkal rendelkező bevonatokat kapva;
• gyakorlatilag elkerülheti annak az alapnak a deformálódását, amelyen a permetezést végzik;
• a bevonat magas termelékenységének biztosítása viszonylag alacsony munkaintenzitással;
• javítja a bevonatok minőségét. Egyenletesebbek, stabilabbak, nagy sűrűségűek és jó tapadásúak az alkatrész felületéhez.

A titán-karbiddal (TiC) bevont keményfém lapkák először 1969-ben jelentek meg a világpiacon. A mai napig a nyugati cégek által gyártott keményfém lapkák több mint 50%-a olyan vegyületeken alapuló bevonattal rendelkezik, mint a titán-karbid TiC, titán-nitrid. TiN, oxid-alumínium Al2O3 stb. A hazai iparban széles körben alkalmazzák az olyan plazmaszóró berendezéseket, mint a "Bulat", "UVM", "Start", amelyek lehetővé teszik egy- és többrétegű bevonatok felvitelét a szerszámra. [egy]

Lásd még

• Vérplazma
• Plazma hegesztés
• Puzrjakov Anatolij Filippovics

Linkek

• Plazmatechnológia // "Fizika és technológia enciklopédiája"

Irodalom

• • Sosnin N. A., Ermakov S. A., Topolyansky P. A.  Plazma technológiák. Útmutató mérnökök számára. Műszaki Egyetem kiadója. Szentpétervár: 2013. - 406 p.
  • Danilin B.S. Alacsony hőmérsékletű plazma alkalmazása vékonyrétegek leválasztására. — M .: Energoatomizdat, 1989. — 328 p.
  • Popov VF, Gorin Yu. N. Az elektron-ion technológia folyamatai és telepítései. - M . : Feljebb. iskola, 1988. - 255 p. — ISBN 5-06-001480-0 .
  • Vinogradov M.I., Maishev Yu.P. Vákuumos eljárások és berendezések ion- és elektronsugaras technológiához. - M . : Mashinostroenie, 1989. - 56 p. - ISBN 5-217-00726-5 .
  • "A plazma szórástechnika elméleti alapjai" tankönyv. juttatás, 2003 Puzryakov A.F.
  • Dostanko A.P. , Grushetsky S.V. , Kiselevsky L.I., Pikul M.I., Shiripov V.Ya. Plazma fémezés vákuumban. - Mn. : Tudomány és technika, 1983. - 279 p.