Caractéristiques de la projection plasma: caractéristiques et tâches de la métallisation diffuse

La métallisation est un moyen efficace de conférer au produit final des caractéristiques techniques et opérationnelles supplémentaires. La pulvérisation au plasma est une version parfaite du traitement diffus des surfaces métalliques pour créer un revêtement de haute qualité d'un autre métal ou alliage. La métallisation diffuse améliore la dureté, la résistance, la couleur et les propriétés anticorrosion de la pièce d'origine.

Contenu:

• Particularités de la pulvérisation diffuse
• Équipement diffus
• Où utiliser la métallisation au plasma
• Options de métallisation au plasma

Particularités de la pulvérisation diffuse

Lorsque vous travaillez avec des surfaces métalliques, il est souvent nécessaire de donner au produit final des caractéristiques supplémentaires afin d'élargir la portée de la pièce. Vous pouvez protéger la surface métallique de l'humidité, des températures élevées et de l'environnement chimique agressif. La pulvérisation au plasma présente un certain nombre de caractéristiques qui distinguent le processus de métallisation des autres options de traitement des surfaces métalliques:

1. Le processus de revêtement accéléré en raison de l'effet à haute température sur la surface traitée est d'environ 5000 à 6000 ° C. Technologiquement, la pulvérisation peut durer une fraction de seconde pour obtenir le résultat souhaité.
2. Le traitement au plasma des métaux vous permet de créer une couche combinée sur la surface. Il est possible de diffuser non seulement des particules métalliques, mais également des éléments de gaz provenant d'un jet de plasma. En conséquence, le métal est saturé d'atomes des éléments chimiques nécessaires.
3. La métallisation traditionnelle est inégale et caractérisée par la durée du processus et les éventuelles réactions oxydatives. Un jet de plasma à haute température crée une température et une pression uniformes, fournissant des revêtements finaux de haute qualité.
4. À l'aide d'un jet de plasma, le transfert de particules métalliques et d'atomes de gaz se produit instantanément. Le procédé concerne le domaine du soudage à l'aide de poudres, de tiges, de tiges et de fils. Les particules transférées forment une couche d'une épaisseur de quelques microns à millimètres à la surface d'un solide.

La métallisation diffuse moderne implique l'utilisation d'un équipement plus complexe que dans les cas où un équipement gaz-plasma est utilisé. Organiser le processus de traitement diffus nécessite la présence simultanée de gaz et d'équipements électriques.

Équipement diffus

La pulvérisation ion-plasma sur la surface des métaux est effectuée à l'aide de plasma technique à haute température - une combinaison d'un grand nombre de particules (quanta de lumière, ions positifs, particules neutres, gaz d'électrons). Sous l'influence de la température élevée due aux décharges électriques dans les gaz, une ionisation thermique intense des particules se produit qui sont difficiles à interagir entre elles et avec l'environnement. De ce fait, on distingue un plasma qui est faiblement, modérément et fortement ionisé, qui, à son tour, peut être à basse et à haute température.

Pour créer les conditions nécessaires pour le processus d'ionisation plasma et le traitement des revêtements métalliques aide un équipement spécial - les systèmes plasma. Habituellement, des décharges électriques à arc, pulsées ou à étincelles sont utilisées pour le travail.

Pour la mise en œuvre du processus nécessite les paramètres suivants:

1. Générateur de type haute fréquence (vous pouvez utiliser un transducteur de soudage) - sert de source de décharge.
2. Une chambre scellée dans laquelle sont placées les pièces de projection au plasma.
3. Réservoir d'essence. Dans son atmosphère, l'ionisation des particules sous l'influence d'une décharge électrique.
4. Unité de génération de pression de gaz. Vous pouvez utiliser un aspirateur ou un équipement de pompage.
5. Un système avec lequel vous pouvez modifier qualitativement les caractéristiques actuelles, la pression, la tension, augmentant ou diminuant ainsi l'épaisseur des revêtements pulvérisés.

Comment se déroule la pulvérisation au plasma: la pièce est fixée dans une chambre étanche, une décharge électrique est créée, un milieu de travail est pompé avec la pression nécessaire et des éléments de poudre pulvérisés. Un plasma à haute température se forme, qui transfère les particules de poudre ainsi que les atomes de gaz à la surface d'une partie. Lors de la métallisation diffuse sous vide, sous atmosphère de gaz inerte ou sous pression réduite, il est possible d'augmenter la vitesse des particules et d'obtenir un revêtement de type plus dense et très adhésif.

Où utiliser la métallisation au plasma

Étant donné que pratiquement tout alliage ou métal peut servir de matériau projeté, la pulvérisation ion-plasma est largement utilisée dans diverses industries, ainsi que pour les travaux de réparation et de restauration. Tout métal sous forme de poudres est introduit dans un système à plasma où, sous l'influence d'un plasma à haute température, il fond et pénètre dans la surface métallique à traiter sous la forme d'une fine couche de pulvérisation. Portées de la métallisation diffuse:

• pièces pour l'industrie aéronautique, spatiale et des fusées;
• équipement de construction de machines et industrie de l'énergie;
• industries métallurgiques et chimiques;
• production de pétrole, raffinage du pétrole et industrie charbonnière;
• transport et instrumentation;
• réparation et restauration de machines, équipements, pièces usées.

Lorsqu'un jet de plasma et de poudres traverse un arc électrique et se dépose sur la surface traitée, la couche formée acquiert des caractéristiques qualitatives et opérationnelles importantes:

• résistance à la chaleur;
• résistance à la chaleur;
• résistance à la corrosion;
• isolation électrique;
• isolation thermique;
• force érosive;
• protection contre la cavitation;
• caractéristiques magnétiques;
• propriétés des semi-conducteurs.

L'apport des poudres pulvérisées dans les plantes s'effectue avec un gaz plasmagène ou transporté. La projection plasma permet d'obtenir différents types de revêtements sans limitation de la température de fusion: métaux, alliages combinés, carbures, oxydes, borures, nitrures et composites. Le matériau traité dans les usines ne subit pas de modifications structurelles, mais la surface du produit acquiert les caractéristiques de qualité nécessaires. Vous pouvez pulvériser des couches combinées (molles et dures), des revêtements réfractaires et des compositions de différentes densités.

Options de métallisation au plasma

Pour appliquer une certaine couche de pulvérisation sur une surface métallique dans un environnement de plasma à haute température, non seulement des formulations en poudre sont utilisées comme revêtements de formation. Selon les propriétés de la surface traitée, les caractéristiques suivantes de la métallisation au plasma sont utilisées:

1. Dépôt par arc submergé à haute teneur en carbone ou en fil d'alliage.Pour la restauration de surface, le surfaçage est utilisé dans les installations avec une électrode à tige ou à plaque.
2. Le surfaçage enduit de poudre sous le flux est utilisé pour restaurer les pièces avec des déformations importantes autour de la circonférence avec une épaisseur de couche de plus de 2 mm.
3. Les installations de pulvérisation font passer l'argon, l'azote, l'hydrogène, l'hélium ou leurs mélanges sous forme de gaz plasmagènes. Il est nécessaire d'assurer l'absence d'oxygène afin d'éviter l'oxydation des revêtements déposés.

Le plus souvent, ce type de traitement est utilisé pour restaurer diverses pièces dans la réparation de moteurs automobiles. Ainsi, en utilisant la métallisation diffuse, il est possible de restaurer les trous des roulements principaux dans les blocs-cylindres (panne courante), d'éliminer l'usure des culasses, de restaurer les pistons en alliage d'aluminium, les vilebrequins en fonte ductile, les galets, les galets.

Lors de l'utilisation de la pulvérisation ion-plasma, la résistance à l'usure de composants complexes d'équipements, de mécanismes et d'installations augmente considérablement. La métallisation diffuse est une méthode efficace pour restaurer le métal usé et fatigué, ainsi que le processus optimal pour régler les surfaces métalliques sur les caractéristiques de résistance et de performance requises.