Газодинамическое напыление металла своими руками

Газодинамическое напыление – это эффективный и высокотехнологичный способ защиты и восстановления металлических поверхностей посредством напыления частичек пластичного металла. В данной статье мы подробно разберем все нюансы этого процесса и весь комплекс сопутствующих вопросов.

Суть и назначение технологии газодинамического напыления

С помощью специального устройства – автомата для газонапыления к металлической поверхности подаются частички металла аэрозольным методом. Аппарат представляет собой комплексное устройство, к которому подведена газовая (азотная) магистраль с высоким давлением, баллон с металлическим порошком, как правило медно-цинковой или цинковой смесью. В случае, когда к поверхности подается расплав, способ называется горячим. Холодное напыление металла – это способ подачи мелкодисперсной металлической пыли, которая под давлением и с большой скоростью включается в состав поверхностной металлической решетки.

В аппарате кроме газовой магистрали смонтированы вибрационные каналы, которые используют частотный электрический ток для импульсного воздействия на поток металлических частиц. В итоге через форсуночный раструб подается вещество со скоростью движения до 1000 м/с на расстоянии от 2 до 10 см.

Важно! Применение аппарата для газодинамического напыления должно сопровождаться использованием СИЗ. Кроме переносных установок используются более мощные стационарные напылительные станки.

Основные достоинства

Газодинамическое напыление металла – высокотехнологичный метод, который обеспечен разнообразной автоматикой управления и безопасности, кроме того, он гарантирует ряд преимуществ при реализации.

Слабое температурное воздействие

При напылении ряда мягких металлов и сплавов таких, как медь, олово или бронза не требуется получение расплава. Достаточно нагреть мелкодисперсную смесь до температуры в 90-100оС, что позволит придать верхнему цементитному слою металла пластичность. Этим обеспечивается последующее проникновение в структуру обрабатываемой поверхности.

Читайте также:  Аппарат для лазерной гравировки на металле

Струйно-абразивная обработка

При первичном воздействии аппарата на черновую поверхность металлическая пыль счищает ржавчину и следы коррозии. В данном случае аппарат для напыления используется для очистки коррозионных повреждений металлической пылью под высоким давлением. Таким способом работают аналогичные пескоструйные автоматы, но в данном случае частицы разгоняются газом под давлением и оказывают более тщательное точечное применение.

Важно! В данном случае используется стальная дисперсная пыль, так как мягкие металлы не могут оказать абразивного воздействия на чугун, сталь или иные более прочные металлы с высокой плотностью в кристаллической решетке.

Неприхотливость

Аппараты для напыления являются простыми устройствами, которые обладают надежностью, возможностью узловой замены элементов. Для производства самого процесса не потребуется специальных условий, если речь не идет о мощных стационарных установках. Все процедуры по напылению можно осуществить в мастерской или гараже.

Безопасность

Приборы оснащены герметичными трубопроводами газа и дисперсной металлической пыльцы.

Кроме того, безопасность осуществляется посредством следующих дополнений:

  • Автоматические системы контроля давления и скорости подачи.
  • Реле и датчики аварийного отключения, если закончился газ или сырье.
  • При касании металлической поверхности азот преобразуется из газообразного состояния в твердое, что абсолютно безопасно для органов дыхания.

Важно! Несмотря на меры безопасности, которые гарантируются оснащением аппарата, все работы следует выполнять в СИЗ – респираторе, очках и полимерных перчатках.

Работа в полевых условиях

Устройство для напыления может быть использовано, как по месту, так и в условиях, которые не подразумевают промышленные цеха или мастерские. Например, в случае, когда требуется обработать кованую ограду при невозможности ее демонтажа. Атмосферные явления, температура окружающей среды и влажность воздуха практически не влияют на процесс динамического газонапыления, но должно соблюдаться одно важное условие – черновая поверхность должна быть сухой.

Читайте также:  Лазерная резка и гибка металла разных видов

Узконаправленное

Существуют различные модификации, которые используются индивидуально под конструкции и механизмы разного рода. Подробно оборудование и сопутствующее оснащение будет описано в следующем разделе. В настоящее время холодное напыление металлических покрытий применяется для защиты поверхности от окисления и разрушения.

Важно! Метод напыления аналогичен лужению, то есть покрытию стали тонким слоем оловянного сплава. Это защищает сталь от окисления водой и атмосферным воздухом.

Применяемое оборудование

Для того чтобы реализовывать технология напыления металла холодным методом, существует множество модификаций оборудования, которое может быть использовано в соответствии со специализацией. Далее будут представлены конкретные примеры оснащения для разных сфер.

В авторемонте

При напылении автомобильных кузовов для их защиты от коррозии применяются струйные аппараты, которые наносят цинковую пыльцу. Аппарат имеет стандартную конструкцию с подачей азота под давлением, но для точечной работы сам распылитель оснащен форсунками. Процедура может проводиться как вручную, так и на специальных станках при конвейерной сборке.

В металлургии

В металлургическом секторе индустрии метод напыления производится только стационарно для изготовления высокопрочных и устойчивых к коррозии покрытий. Холодное напыление металла осуществляется в специальных установках, куда подается заготовка, пространство герметизируется, и в него под давлением из форсунок подается облако мелкодисперсной металлической пыли. При этом не всегда подается пластинчатая пыль, но и расплавы меди, олова, латуни и более прочных металлов.

Реставрация

Для реставрации поверхностей, изъеденных ржавчиной или коррозией используются высокоточные распылители с частотной настройкой. В уставках задается необходимая толщина восстановительного слоя и время подачи к конкретному участку. По сути, это метод грунтовки, но только с помощью мягкометаллических сплавов.

Защиты резьбы и подшипников

Если присмотреться к резьбе трубопроводных запорных элементов, то можно увидеть тонкий защитный слой, который уберегает «зуб резьбы» от деформации при свинчивании. На резьбу через специальный шаблон подается «напайка» слоем в 2-3 мкн. (10-6 мм.) На крупные резьбы типа М20 или G ¾ возможно нанесение защиты толщиной до 1 мм.

Читайте также:  Вальцовка для медных труб — для кондиционера, инструменты

Подшипники любого типа – роликовые и шариковые имеют простую конструкцию: две обоймы (внутренняя и наружная), а между ними по окружности запрессованы шарики или ролики. Для того чтобы шарики не вышаркивали внутреннюю обойму, а точнее ее паз – его покрывают тонким металлическим напылением, которое является своеобразной металлической «смазкой» и прокладкой скольжения. Без данного мероприятия ресурс подшипников был бы в 1,5 раза меньше.

Восстановление деталей

При выкрашивании деталей: валов, штуцеров, шестеренок, — их восстанавливают гальваническим методом или методом газонапыления металла. В ряде случаев выполняется напыление чугуна для восстановления корпусов редукторов, коробок передач, раздаточных коробок, блоков отбора мощностей и т. п. В этом случае на выкрашивание воздействуют точечно с последующей формовкой и выравниванием поверхности.

Антикоррозийная обработка

Большинство металлов, та же сталь, которая имеет множество разновидностей и актуальна в применении машиностроительной отрасли подвержена воздействию коррозии. Для того чтобы прикрыть поверхность стали в открытых участках элементов конструкций и механизмов, применяется метод напыления. В этом случае на поверхности стали образуется тонкий слой напыления цинка или оловянных сплавов.

Важно! Некоторые конструкции, особенно окованные покрывают тонким слоем силикона. Технология аналогична газодинамическому напылению, только применяются иные материалы и приборы.

В данной статье мы разобрались в нюансах технологического процесса газодинамического напыления, а также разобрали положительные моменты, которые обеспечивает напыление. Данная статья дает представление о сути данной технологии и открывает для обывателей знания об обработке металлов при помощи азота и металлической пыли, поданной под давлением.

Добавить комментарий