Технологии нанесения порошковых покрытий. Напыление порошков.
Одним из видов деятельности ООО "ТСЗП" является создание и реализация на отечественном и зарубежных рынках научно-технической и наукоёмкой продукции производственно-технического назначения в области газотермического напыления.
Специалисты группы компаний активно исследуют, применяют и модернизируют технологии напыления функциональных покрытий. Среди изучаемых нами технологий: холодное газодинамическое напыление, ионно-плазменное напыление, вакуумное напыление, газоплазменное напыление. В настоящее время мы активно сотрудничаем с аэрокосмическими предприятиями Р.Ф., предприятиями химической, нефтегазовой, энергетической и транспортными (автомобильной, ж.д., судостроительной) отраслями промышленности.
В рамках научно-исследовательской деятельности ООО "ТСЗП" осуществляет:
- прикладные научные исследования и экспериментальные разработки в области создания новых материалов, оборудования и технологических процессов на инициативной основе и по договорам с отечественными и зарубежными заказчиками;
- разработку и продажу патентов, лицензий и ноу-хау на технологии покрытий;
- информационную деятельность, в т.ч. публикацию научно-технических материалов;
- участвует в симпозиумах, семинарах, отечественных и международных выставках;
- проводит подготовку и аттестацию рабочих, инженерно-технических и научных кадров;
- в соответствии с требованиями ИСО серии 9000:2001 определяет политику в области качества продукции, разрабатывает стандарты и прочую необходимую документацию для проведения работ, связанных с термическим напылением;
- Ведет разработки в области нанотехнологий: наноструктурные материалы и покрытия.
Применяемые методы обработки поверхностей
Высокоскоростное сверхзвуковое газопламенное напыление (HVOF, HVAF)
В основе метода лежит нагрев порошковых частиц с одновременным ускорением их при нанесении до сверхзвуковых скоростей. Частицы порошка посредством газовой струи переносятся на деталь, обладая высокой кинетической энергией, которая при ударе о подложку превращается в тепловую. В качестве напыляемых материалов используются различные металлические и металлокерамические порошки. Поскольку частицы при напылении не проплавляются, метод относится к технологиям холодного напыления.
| Материал | Прочность сцепления, МПа | Пористость, % | Микротвердость, HV |
| Нержавеющие сплавы на основе железа | Более 80 | Менее 1 | 500…830 |
| Сплавы на основе никеля | Более 80 | Менее 1 | До 830 |
| Твердые сплавы | Более 80 | Менее 1 | 1030…1200 |
Плазменное напыление (APS)
В качестве плазмообразующего газа используется аргон, а в качестве вторичного газа – водород, азот или гелий. Порошковый материал расплавляется при попадании в плазменную дугу, переносится на поверхность детали, где происходит его кристаллизация. Для напыления может использоваться практически любой порошковый материал – металлические сплавы, металлокерамика и керамика.
| Материал | Прочность сцепления, МПа | Пористость, % | Микротвердость, HV |
| Нержавеющие сплавы на основе железа | 50…70 | 1…2 | 500…830 |
| Сплавы на основе никеля | 60…80 | Менее 1 | До 830 |
| Керамические материалы | 50…80 | 8…15 | 960…1100 |
Газопламенное напыление (Flame spray)
Проволока распыляется в потоке сгорающего в кислороде газа (ацетилена или пропана). Сжатым воздухом расплавленный материал переносится на деталь, где происходит кристаллизация и формирование покрытия. В качестве материалов используется любая проволока диаметром 3,00…3,17 мм.
| Материал | Прочность сцепления, МПа | Пористость, % | Микротвердость, HV |
| Углеродистые легированные стали | 15…30 | 2…8 | 250…640 |
| Нержавеющие стали | 15…30 | 1…2 | 290…330 |
| Баббиты | 30…40 | Менее 1 | 25…27 HB |
Электродуговое металлизационное напыление (Twin-wire arc spray)
Сущность метода электродуговой металлизации заключается в нагреве (до плавления) электрической дугой в распылителе сходящихся проволок. Капли расплавленного металла сдуваются газовым потоком в направлении подложки. Покрытие металлом поверхности, как правило, производится в несколько проходов. Чаще всего применяется напыление алюминием, цинком, монелью как замена цинкования.
Возможно получение покрытий с пористостью менее 2%.
| Материал | Прочность сцепления, МПа | Пористость, % | Микротвердость, HV |
| Нержавеющие стали, монель | 15…35 | 5…12 | 150…330 |
| Цинк и алюминий и их сплавы | 15…35 | 10…20 | 35…50 |
Газопорошковая наплавка износостойких и коррозионностойких сплавов на основе никеля – простой и эффективный способ реновации, который предполагает подачу наплавочного материала в виде порошкового сплава непосредственно через кислородное пламя на восстанавливаемую или упрочняемую поверхность.
| Материал | Прочность сцепления, МПа | Пористость, % | Микротвердость, HV |
| Сплавы на основе никеля, кобальта, железа | На уровне сварки | Менее 0,5 | 200…690 |
Плазменная наплавка (Plasma Transferred Аrc welding, PTA)
Нанесение с помощью плазменной дуги слоя металла на поверхность изделия. Может выполняться с подачей присадочного металла в виде проволоки, ленты или порошка в концентрированную дугу. Плазмообразующий газ формирует основу плазменной дуги. Защитный газ обеспечивает защиту сварочной ванны. В случае применения порошка подача в сжатую дугу осуществляется с помощью транспортирующего газа. В качестве плазмообразующего, защитного и транспортирующего газов используют Аргон и другие газы.
Параметры покрытия:- Перемешивание с основой – 0,5-10 %.
- Твердость покрытия – 15-70 HRC (180 – 1200 HV), в зависимости от наплавляемого материала.
- Толщина покрытия – от 1 мм до 6 мм за один проход.
Суперфинишная обработка (Superfinish and Surface Treatment)
Применение современных технологий и оборудования суперфинишной обработки поверхности позволяет получать шероховатость поверхности Ra=0.02 мкм.
По отраслям