วิธีการฉีดพ่น

การพ่น — กระบวนการทางเทคโนโลยีในการสร้างสารเคลือบผิวโดยการฉีดพ่นอนุภาคที่กระจายตัวเป็นของเหลวซึ่งสะสมเมื่อกระทบต่อแรงกระแทกกับพื้นผิว อัตราการเย็นตัวของอนุภาคอยู่ที่ 10,000-100,000,000 องศาต่อวินาที ซึ่งส่งผลให้การตกผลึกของสารเคลือบที่พ่นอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิความร้อนที่พื้นผิวต่ำ

มีการพ่นสารเคลือบเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ต้านทานการสึกหรอ ทนความร้อน และซ่อมแซมส่วนประกอบและชิ้นส่วนที่สึกหรอ

มีหลายวิธีในการพ่นเคลือบ:

1) การพ่นไฟด้วยลวด ผง หรือแท่ง (รูปที่ 1, 2) วัสดุที่กระจัดกระจายจะละลายในเปลวไฟของหัวเผาแก๊สโดยการเผาไหม้ก๊าซที่ติดไฟได้ (โดยปกติจะเป็นส่วนผสมของอะเซทิลีน - ออกซิเจนในอัตราส่วน 1: 1) และถูกพัดพาไปที่พื้นผิวด้วยกระแสลมอัด อุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุที่พ่นต้องต่ำกว่าอุณหภูมิเปลวไฟของส่วนผสมที่ติดไฟได้ (ตารางที่ 1)

ข้อดีของวิธีนี้คือต้นทุนของอุปกรณ์และการใช้งานที่ต่ำ

ข้าว. 1. การพ่นลวดด้วยเปลวไฟ

ข้าว. 2.แผนผังของอุปกรณ์พ่นลวดไปรษณีย์: 1 — เครื่องเป่าลม, 2 — ตัวรับอากาศอัด, 3 — ถังแก๊สเชื้อเพลิง, 4 — ตัวลด, 5 — ตัวกรอง, 6 — ถังออกซิเจน, 7 — เครื่องวัดการหมุนวน, 8 — ไฟฉายสเปรย์ , 9 — การป้อนลวด ช่อง

ตารางที่ 1 อุณหภูมิเปลวไฟของสารผสมที่ติดไฟได้

2) การฉีดพ่นด้วยการระเบิด (รูปที่ 3) ดำเนินการหลายรอบต่อวินาที ในแต่ละรอบความหนาของชั้นที่พ่นจะอยู่ที่ประมาณ 6 ไมครอน อนุภาคที่กระจายตัวมีอุณหภูมิสูง (มากกว่า 4,000 องศา) และความเร็ว (มากกว่า 800 m / s) ในกรณีนี้ อุณหภูมิของโลหะฐานจะต่ำ ซึ่งไม่รวมการเสียรูปเนื่องจากความร้อน อย่างไรก็ตาม การเสียรูปสามารถเกิดขึ้นได้จากการกระทำของคลื่นระเบิด ซึ่งเป็นข้อจำกัดของการประยุกต์ใช้วิธีนี้ ราคาของอุปกรณ์ระเบิดก็สูงเช่นกัน ต้องใช้กล้องพิเศษ

ข้าว. 3. การฉีดพ่นด้วยการระเบิด: 1 — การจ่ายอะเซทิลีน, 2 — ออกซิเจน, 3 — ไนโตรเจน, 4 — ผงฉีดพ่น, 5 — ตัวระเบิด, 6 — ท่อระบายความร้อนด้วยน้ำ, 7 — รายละเอียด

3) การทำให้เป็นโลหะแบบอาร์ค (รูปที่ 4) ลวดสองเส้นถูกป้อนเข้าไปในลวดของอิเล็กโทรเมทาไลเซอร์ โดยสายหนึ่งทำหน้าที่เป็นแอโนดและอีกสายหนึ่งเป็นแคโทด เกิดอาร์คไฟฟ้าระหว่างพวกเขาและลวดละลาย การฉีดพ่นทำได้โดยใช้ลมอัด กระบวนการนี้เกิดขึ้นกับไฟฟ้ากระแสตรง วิธีนี้มีข้อดีดังต่อไปนี้:

ก) ผลผลิตสูง (สูงถึง 40 กก. / ชม. พ่นโลหะ)

b) การเคลือบที่ทนทานกว่าด้วยการยึดเกาะสูงเมื่อเทียบกับวิธีเปลวไฟ

c) ความเป็นไปได้ของการใช้ลวดโลหะต่าง ๆ ทำให้สามารถรับการเคลือบ "หลอกโลหะผสม"

ง) ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ

ข้อเสียของการอาร์คโลหะคือ:

ก) ความเป็นไปได้ของความร้อนสูงเกินไปและการเกิดออกซิเดชันของวัสดุที่พ่นด้วยอัตราการป้อนต่ำ

b) การเผาไหม้ขององค์ประกอบโลหะผสมของวัสดุที่ฉีดพ่น

ข้าว. 4. การทำให้เป็นโลหะด้วยไฟฟ้า: 1 - การจ่ายอากาศอัด, 2 - การป้อนลวด, 3 - หัวฉีด, 4 - สายนำไฟฟ้า, 5 - รายละเอียด

4) การพ่นด้วยพลาสมา (รูปที่ 5) ในพลาสมาตรอน แอโนดคือหัวฉีดระบายความร้อนด้วยน้ำ และแคโทดคือแท่งทังสเตน อาร์กอนและไนโตรเจนมักใช้เป็นก๊าซก่อตัวในพลาสมา บางครั้งมีการเติมไฮโดรเจน อุณหภูมิที่ทางออกของหัวฉีดอาจมีหลายหมื่นองศา อันเป็นผลมาจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วของก๊าซ พลาสมาเจ็ตได้รับพลังงานจลน์สูง

กระบวนการพ่นด้วยพลาสมาอุณหภูมิสูงทำให้สามารถใช้เคลือบวัสดุทนไฟได้ การเปลี่ยนรูปแบบสเปรย์ทำให้สามารถใช้กับวัสดุได้หลากหลาย ตั้งแต่โลหะไปจนถึงสารอินทรีย์ ความหนาแน่นและการยึดเกาะของสารเคลือบดังกล่าวก็สูงเช่นกัน ข้อเสียของ วิธีนี้คือ: ผลผลิตค่อนข้างต่ำและรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเคลือบนี้ได้ที่นี่: การเคลือบด้วยสเปรย์พลาสมา

ข้าว. 5. การฉีดพ่นด้วยพลาสมา: 1 — ก๊าซเฉื่อย 2 — น้ำหล่อเย็น 3 — กระแสตรง 4 — วัสดุพ่น 5 — แคโทด 6 — แอโนด 7 — ส่วน

5) การฉีดพ่นด้วยไฟฟ้า (รูปที่ 6) วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการหลอมละลายของลวดที่ระเบิดได้เมื่อมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าของตัวเก็บประจุผ่านเข้าไป ในกรณีนี้ลวดประมาณ 60% ละลายและอีก 40% ที่เหลือจะเข้าสู่สถานะก๊าซ การหลอมประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมากตั้งแต่ไม่กี่ในร้อยไปจนถึงไม่กี่มิลลิเมตรหากระดับการคายประจุมากเกินไป โลหะในเส้นลวดจะเปลี่ยนเป็นแก๊สโดยสมบูรณ์ การเคลื่อนที่ของอนุภาคไปยังพื้นผิวที่พ่นเกิดจากการขยายตัวของก๊าซระหว่างการระเบิด

ข้อดีของวิธีนี้คือการไม่เกิดออกซิเดชันอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของอากาศ ความหนาแน่นสูง และการยึดเกาะของสารเคลือบ ข้อเสียรวมถึงข้อ จำกัด ในการเลือกใช้วัสดุ (ต้องเป็นตัวนำไฟฟ้า) รวมถึงความเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับสารเคลือบหนา

ข้าว. 6. แผนผังของการพ่นพัลส์ไฟฟ้า: CH - แหล่งจ่ายไฟสำหรับตัวเก็บประจุ, C - ตัวเก็บประจุ, R - ตัวต้านทาน, SW - สวิตช์, EW - สาย, B - รายละเอียด

6) การพ่นด้วยเลเซอร์ (รูปที่ 7) ในการพ่นด้วยเลเซอร์ ผงจะถูกป้อนเข้าสู่ลำแสงเลเซอร์ผ่านหัวป้อน ในลำแสงเลเซอร์ ผงจะละลายและนำไปใช้กับชิ้นงาน ก๊าซป้องกันทำหน้าที่ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ขอบเขตการใช้งานของการพ่นด้วยเลเซอร์คือการเคลือบเครื่องมือสำหรับการปั๊ม การดัด และการตัด

วัสดุผงใช้สำหรับพ่นเปลวไฟ พลาสม่า เลเซอร์ และการระเบิด ลวดหรือแท่ง — สำหรับเปลวไฟแก๊ส อาร์คไฟฟ้า และการพ่นพัลส์ไฟฟ้า ยิ่งเศษผงละเอียดมากเท่าใด ความพรุนก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น การยึดเกาะที่ดีขึ้น และคุณภาพของการเคลือบก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น พื้นผิวที่ฉีดพ่นสำหรับวิธีการฉีดพ่นแต่ละวิธีอยู่ห่างจากหัวฉีดอย่างน้อย 100 มม.

ข้าว. 7. การพ่นด้วยเลเซอร์: 1 — ลำแสงเลเซอร์, 2 — ก๊าซป้องกัน, 3 — ผง, 4 — รายละเอียด

พ่นชิ้นส่วน

ใช้การฉีดพ่นเคลือบ:

• วิศวกรรมเครื่องกลทั่วไปสำหรับการเสริมความแข็งแรงของชิ้นส่วน (ตลับลูกปืน ลูกกลิ้ง เฟือง เกจ รวมทั้งเกลียว ศูนย์เครื่องจักร ดายและพันช์ ฯลฯ)

• ในอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับการเคลือบเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยว, ข้อนิ้วเบรก, กระบอกสูบ, หัวลูกสูบและแหวน, แผ่นคลัตช์, วาล์วไอเสีย;

• ในอุตสาหกรรมการบิน สำหรับหุ้มหัวฉีดและส่วนประกอบอื่น ๆ ของเครื่องยนต์ ใบพัดเทอร์ไบน์ สำหรับบุลำตัวเครื่องบิน

• ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า — สำหรับการเคลือบตัวเก็บประจุ ตัวสะท้อนแสงเสาอากาศ

• ในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี — สำหรับหุ้มวาล์วและบ่าวาล์ว หัวฉีด ลูกสูบ เพลา ใบพัด กระบอกสูบปั๊ม ห้องเผาไหม้ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะที่ทำงานในสภาพแวดล้อมทางทะเล

• ในทางการแพทย์ — สำหรับการฉีดพ่นอิเล็กโทรดของ ozonators, ขาเทียม;

• ในชีวิตประจำวัน — เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับอุปกรณ์ครัว (จาน, เตา)