Оборудование по напылению порошковому на металл

Содержание

Технология напыления металлов: основные способы металлизации изделий

Оборудование по напылению порошковому на металл

Производство металлических изделий модернизируется по мере развития передовых технологий.

Металл в большей степени подвержен воздействию влаги, поэтому для обеспечения высокого срока эксплуатации и придания деталям, рабочим механизмам и поверхностям требуемых свойств, в современной промышленности широко используют напыление металлов.

Технология порошковой обработки заключается в нанесении на базовую металлическую основу защитного слоя, обеспечивающего высокие антикоррозийные характеристики напыляемых изделий.

Задачи и варианты напыления

Металлическая поверхность после порошковой обработки приобретает важные защитные свойства. В зависимости от назначения и области применения, металлическим деталям придают огнеупорные, антикоррозийные, износостойкие характеристики.

Основная цель напыления базовой основы из металла – обеспечить продолжительный эксплуатационный ресурс деталей и механизмов в результате воздействия вибрационных процессов, высоких температур, знакопеременных нагрузок, влияния агрессивных сред.

Процессы напыления металлов выполняют несколькими способами:

  • Вакуумная обработка – материал при сильном нагревании в вакуумной среде преобразуется в пар, который в процессе конденсации осаживается на обрабатываемой поверхности.
  • Плазменное или газоплазменное напыление металла – в основу метода обработки положено использование электродуги, образующейся между парой электродов с нагнетанием инертного газа и ионизацией.
  • Газодинамический способ обработки – защитное покрытие образуется при контакте и взаимодействии микрочастиц холодного металла, скорость которых увеличена ультразвуковой струей газа, с подложкой.
  • Напыление лазерным лучом – генерация процесса происходит с использованием оптико-квантового оборудования. Локальное лазерное излучение позволяет проводить обработку сложных деталей.
  • Магнетронное напыление – выполняется при воздействии катодного распыления в плазменной среде для нанесения на поверхность тонких пленок. В технологии магнетронных способов обработки используются магнетроны.
  • Защита металлических поверхностей ионно-плазменным способом – основана на распылении материалов в вакуумной среде с образованием конденсата и осаждением его на обрабатываемой основе. Вакуумный метод не дает металлам нагреваться и деформироваться.

Технологический метод напыления деталей, механизмов, поверхностей из металла подбирают, в зависимости от характеристик, которые нужно придать напыляемой основе. Поскольку метод объемного легирования экономически затратный, в промышленных масштабах широко используют передовые технологии лазерной, плазменной, вакуумной металлизации.

Напыление в магнетронных установках

Металлизация поверхностей по технологии магнетронного напыления основана на расплавлении металла, из которого выполнена мишень магнетрона. Обработка происходит в процессе ударного действия ионами рабочей газовой среды, сформированными в плазме разряда. Особенности использования магнетронных установок:

  • Основными элементами рабочей системы являются катод, анод, магнитная среда, которая способствует локализации плазменной струи у поверхности распыляемой мишени.
  • Действие магнитной системы активизирует использование магнитов постоянного поля (самарий-кобальт, неодим), установленных на основании из магнитомягких материалов.
  • При подаче напряжения от источника электропитания на катод ионной установки происходит распыление мишени, причем силу тока нужно поддерживать на стабильно высоком уровне.
  • Магнетронный процесс основан на использовании рабочей среды, которой выступает соединение инертных и реакционных газов высокой чистоты, подающихся в камеру вакуумного оборудования под давлением.

Преимущества магнетронного напыления позволяют применять данную технологию обработки для получения тонких пленок металлов. Например, алюминиевые, медные, золотые, серебряные изделия. Происходит формирование пленок полупроводников – кремний, германий, карбид кремния, арсенид галлия, а также образование покрытий диэлектриков.

Главное достоинство магнетронного метода – высокая скорость распыления мишени, осаждения частиц, точность воспроизведения химического состава, отсутствие перегрева обрабатываемой детали, равномерность нанесенного покрытия.

Использование при напылении магнетронного оборудования дает возможность обрабатывать металлы и полупроводники с высокой скоростью осаждения частиц, создавать на напыляемой поверхности тонкие пленки с плотной кристаллической структурой, высокими адгезивными свойствами. К основному перечню работ по магнетронной металлизации относятся хромирование, никелирование, реактивное напыление оксидов, карбо- и оксинитридов, сверхскоростная наплавка меди.

Технология ионно-плазменной наплавки

Чтобы получать многомикронные покрытия на изделиях из металла, широко используют метод ионно-плазменного напыления. Он основан на использовании вакуумной среды и физико-химических свойств материалов испаряться и распыляться в безвоздушном пространстве.

Технологически сложный процесс позволяет решать важные технические задачи по металлизации изделий благодаря использованию установки ионно-плазменного напыления:

  • Увеличение параметров износоустойчивости, исключение спекания при эксплуатации изделий в условиях высоких температур.
  • Повышение коррозийной устойчивости металлов при эксплуатации в агрессивных водных, химических средах.
  • Придание электромагнитных свойств и характеристик, эксплуатация в границах инфракрасного и оптического диапазона.
  • Получение высококачественных гальванических покрытий, придание изделиям декоративно-защитных свойств, обработки деталей и механизмов, используемых в разных отраслях промышленности.

Процесс ионно-плазменного напыления базируется на использовании вакуумной среды.

После поджига катода формируются пятна первого и второго уровня, которые перемещаются с высокой скоростью и образуют плазменную струю в ионном слое.

Полученная в результате эродирования катодов струя проходит через вакуумную среду и вступает во взаимодействие с конденсируемыми поверхностями, осаживаясь плотнокристаллическим покрытием.

Использование ионно-плазменного напыления позволяет наносить защитные покрытия при температуре поджига катода до 100°C, отличается достаточно простой схемой получения слоев толщиной до 20 мкм.

С помощью ионно-плазменного напыления на металл удается придавать требуемые свойства конструктивно сложным изделиям нестандартной геометрической формы. После обработки металлическую поверхность не требуется покрывать финишным слоем.

Особенности плазменной металлизации

Наряду с ионно-плазменным напылением и магнетронными способами обработки металлов применяют еще один метод – плазменная металлизация. задача технологии – защита изделий от окислительных процессов в агрессивных средах, повышение эксплуатационных качеств, упрочнение обрабатываемой поверхности, усиление сопротивляемости механическим нагрузкам.

Плазменное напыление алюминия и других металлов основано на высокоскоростном разгоне металлического порошка в потоке плазмы с осаждением микрочастиц в виде покрывающего слоя.

Особенности и преимущества технологии плазменного напыления на металл:

  • Высокотемпературный метод нанесения защитного слоя на обрабатываемую поверхность (порядка 5000-6000 °C) происходит за доли секунд.
  • Используя методы регулирования газового состава, можно получать комбинированное насыщение металлической поверхности атомами порошковых покрытий.
  • Благодаря равномерности потока плазменной струи удается получать одинаково пористое, качественное покрытие. Конечная продукция превосходит результаты традиционных способов металлизации.
  • Длительность процесса напыления невысока, что помогает достичь стопроцентной экономической эффективности использования плазменного оборудования в разных производственных масштабах.

Основные компоненты рабочей установки – высокочастотный генератор, камера герметизации, резервуар газовой среды, насосная установка для подачи давления, система управления.

Использовать технологию плазменного напыления на металл допускается в домашних условиях при наличии необходимого оборудования с вакуумной камерой – воздействие кислорода приводит к окислению горячих металлических поверхностей и мишени.

На видео: восстановление деталей напылением.

Процесс лазерной обработки

Наплавка металлов лазерным методом позволяет восстанавливать детали и механизмы потоками света, генерируемыми от оптико-квантового оборудования. Вакуумное напыление лазером является одним из наиболее перспективных методов получения наноструктурированных пленок. В основу процесса положено распыление мишени световым лучом с последующим осаждением частиц на подложке.

Преимущества технологии: простота реализации металлизации, равномерное испарение химических элементов, получение пленочных покрытий с заданным стехиометрическим составом. Благодаря узкой направленности лазерного потока в месте его сосредоточения удается получить наплавку изделия любыми металлами.

Механизмы формирования жидкокапельных фаз:

  • Крупные капли частиц расплавленной мишени образуются путем воздействия гидродинамического механизма. При этом диаметр крупных капель варьируется в диапазоне 1-100 мкм.
  • Капли среднего размера формируются вследствие процессов объемного парообразования. Размер капель колеблется в диапазоне 0,01-1 мкм.
  • При воздействии на мишень коротких и частых импульсов лазерного луча в эрозийном факеле образуются частицы мишени небольшой величины – 40-60 нм.

Если в лазерной установке при наплавке металлов на мишень одновременно действуют все три механизма рабочего процесса (гидродинамика, парообразование, высокочастотный импульс), приобретение изделием требуемых характеристик зависит от величины влияния конкретного механизма наплавки.

Одно из условий качественной лазерной обработки – воздействие на мишень таким режимом облучения, чтобы на выходе получить лазерные факелы с наименьшим включением жидкокапельных частиц.

Оборудование для холодного напыления

Существует два варианта защиты металлов от негативного воздействия внешних и рабочих факторов – легирование и напыление с вакуумным оборудованием. То есть, в сплав добавляют атомы химических элементов, придающих изделиям требуемые характеристики, или наносят на базовую поверхность защитное покрытие.

Чаще всего в отрасли металлизации используют технологию нанесения гальванических покрытий, применяют методы погружения деталей в расплав, задействуют в процессах обработки вакуумную среду, пользуются магнетронным оборудованием.

Иногда используют детонационно-газовое напыление, которое разгоняет частицы до невероятных скоростей. Широко применяют плазмотроны, электродуговую металлизацию, газопламенную обработку, ионное напыление.

Задачи промышленности диктуют свои условия, и перед инженерами возникла необходимость создать недорогое, простое в обращении оборудование, для которого можно использовать свойства нагретого сжатого воздуха.

Появилось понятие порошковой металлизации с добавлением в металлический порошок мелкодисперсионной керамики либо частиц твердого металла. Используется для работы с алюминием, никелем, медью.

Результат экспериментов превзошел ожидания, позволив решить следующие задачи:

  • Нагревание сжатого воздуха в камере приводит к повышению давления, что вызывает увеличение скорости вытекания наплава из сопла в установках.
  • При наборе металлическими частицами в газовой среде высокой скорости они ударяются о подложку, размягчаются и прикипают к ней. А керамические частицы уплотняют образовавшийся слой.
  • Использование порошковой технологии подходит для металлизации пластичных металлов – медь, алюминий, никель, цинк. После напыления изделия можно поддавать механической обработке.

Благодаря успешной работе инженеров удалось создать переносной аппарат, позволяющий выполнять металлизацию покрытий на всех промышленных предприятиях и в домашних условиях. Требования для успешной работы оборудования – наличие компрессорной установки (или воздушной сети) с давлением сжатого воздуха в пять-шесть атмосфер и электропитание.

В таблице ниже приведены данные для хромирования алюминия в домашних условиях. Перед нанесением гальванического покрытия требуется «положить» на деталь промежуточный металлический слой, а потом выполнять напыление алюминия.

Таблица 1. Хромирование алюминия

Использование передового оборудования для металлизации изделий позволяет решить технические вопросы, связанные с повышением антикоррозийных, прочностных, эксплуатационных характеристик, а также приданием машинам, деталям и механизмам требуемых свойств для работы в сложных эксплуатационных условиях.

Рекомендуем прочитать:

Источник: https://GidPoKraske.ru/spetsialnye-materialy/obrabotka-metallicheskih-predmetov/napylenie-metallov.html

Выбор оборудования для порошковой покраски: плюсы и минусы, суть метода, особенности

Оборудование по напылению порошковому на металл

Популярность порошковой покраски обусловлена наличием у неё множества преимуществ перед привычной жидкой технологией нанесения лакокрасочного материала. Но чтобы воспользоваться этим методом, необходимо не только подготовить специальное оборудование, но и обладать определенными навыками.

Проще всего поручить проведение подобных работ специалисту, который качественно и быстро справится с этой задачей. Но стоят такие услуги довольно дорого. Поэтому многие домашние мастера предпочитают выполнять окрашивание подобным методом своими руками. А для того чтобы избежать сложностей во время проведения работ, полезно вначале изучить азы такой технологии.

Достоинства и недостатки

Неслучайно метод окрашивания объектов с использованием порошковой краски пользуется большой популярностью не только у строителей, но и у многих домашних мастеров.

Ведь он обладает такими важными достоинствами, как экономичность и экологическая чистота, в чём заметно превосходит традиционную жидкую краску. Объясняется это отсутствием в составе порошковой краски опасных для здоровья растворителей и более медленным расходом.

Все не сумевшие закрепиться после распыления на обрабатываемой поверхности частички краски можно собрать и использовать в дальнейшем для окрашивания других объектов.

Плюсы материала

Основными достоинствами порошковой краски можно назвать следующие:

  • Отсутствие неприятного запаха, которым обладает его жидкий аналог.
  • Сухие краски не склонны к самовозгоранию.
  • Процедура окрашивания требует минимум времени.
  • В случае получения не совсем удачного результата изделие легко перекрасить.
  • Окрашивание проводится в один этап.
  • Прекрасно ложится даже на не очень ровное покрытие.
  • Лакокрасочное покрытие получается очень равномерным.
  • Перед окрашиванием не приходится наносить грунтовочный слой.
  • Сухие краски не подвержены коррозионным процессам и температурным перепадам.

Минусы окрасочного состава

В то же время эта технология имеет и ряд существенных недостатков:

  • Невозможность использования для деревянных и пластмассовых конструкций.
  • Для окрашивания крупных объектов необходимо большая печь для полимеризации.
  • Трудности с получением тонкого слоя окрасочного материала.
  • Высокая цена.

Критерии выбора

Один из ключевых вопросов, который должен решить мастер — выбор конкретной порошковой краски для обработки объекта. Это очень важно, так как от материала напрямую зависит качество покрытия изделия. В магазинах предлагается большое количество различных видов сухих красок, обладающих разными характеристиками.

Хорошая краска должна удовлетворять определенным функциональным требованиям. Основными среди них являются:

  • Механическая стойкость. Материал должен быть устойчивым к износу, прочным, невосприимчивым к царапинам, ударам и истиранию.
  • Температурная стойкость. От краски требуется, чтобы она была устойчива к воздействию высоких температур, а также нагревам как периодическим, так и постоянным.
  • Электроизоляционные свойства. В большинстве своем полимерные покрытия являются диэлектриками, а это дает возможность использовать их для изоляции готовых изделий от электричества.
  • Химическая стойкость. Выбираемый материал должен хорошо переносить взаимодействие с маслами, жирами, моющими средствами, бензином и другими веществами, с которыми будет контактировать покрытие в процессе эксплуатации.
  • Стойкость к ржавчине. При выборе краски важно, чтобы она была устойчивой к воздействию химикатов и влаги — главных причин развития коррозии.

Дополнительно краска может отличаться между собой декоративными свойствами:

  • Гладкие покрытия. Представлены в различных цветовых вариантах.
  • Текстурные. Могут предусматривать определенные спецэффекты, например, апельсиновая корка, морщинистость и пр.
  • Прозрачные. Используют для защиты металлических, сантехнических и других изделий.
  • Тонированные. Позволяют высветить металл или подложку под различные виды материалов — металл, бронзу и пр.
  • Степень блеска. В зависимости от этого различают полуглянцевые и глянцевые, а также покрытия с разной степенью блеска — от тусклого до сильного.

Главное отличие этого метода заключается в том, что на обрабатываемый объект краску наносят в сухом виде. Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно этот процесс, который можно представить в виде двух этапов:

  • нанесение порошка;
  • закрепление краски.

В тот момент, когда материал распыляют на поверхность, его мельчайшие частички получают заряд, противоположный заряду объекта, в отношении которого проводится окрашивание. В результате они притягиваются друг к другу из-за противоположных знаков заряда. Это приводит к оседанию частичек порошка на поверхности, которую окрашивает мастер.

Но в таком виде поверхность не годится для эксплуатации. Чтобы созданное покрытие сохранило свой цвет и структуру, его необходимо закрепить. Для фиксации порошка на поверхности прибегают к методу запекания.

Он предполагает нагревание объекта в специальной камере. Под воздействием высокой температуры сухой порошок плавится, превращаясь в очень прочную пленку.

Подобная технология окрашивания нередко применяется для обработки металлических конструкций.

Оборудование для порошковой покраски

Чтобы воспользоваться этим методом окрашивания, вам потребуется определенное оборудование. Среди необходимых для работы приспособлений вам понадобится:

  • распылитель;
  • камера для запекания краски.

При помощи распылителя будет распыляться непосредственно сам лакокрасочный материал. Этот инструмент бывает двух видов — ручной и автоматический. Камера запекания необходима для осуществления процесса полимеризации. Именно благодаря ему порошок приобретет необходимые свойства, превратившись в надежную плёнку.

Если у вас нет намерения впоследствии регулярно пользоваться технологией порошкового окрашивания, то можно не тратиться на приобретение специальной печи. Ее отлично сможет заменить обычная духовка.

Чтобы процесс покраски проходил по всем правилам, вы должны обеспечить соблюдение определенных условий:

  • хорошее освещение;
  • достаточная вентиляция.

Особое внимание необходимо уделить последнему пункту: не позаботившись о создании хорошей вентиляции в помещении, вы рискуете нанести серьезный вред своему здоровью. Даже если у вас нет специального помещения для проведения подобных работ, вы можете этим заниматься и в обычном гараже.

Что же касается выполнения второго условия, то обеспечить достаточное освещение для качественного проведения покраски можно при помощи обычных ламп дневного света. Если вы решите пренебречь этим требованием и станете проводить порошковую покраску без использования этих источников освещения, то краска при распылении будет оседать на горячие лампы.

Когда вы закончите работу по окрашиванию, вам придется подумать о том, как собрать остатки краски. Лучше всего с этой задачей справится пылесос циклонного типа. Ни в коем случае не используйте обычный агрегат, так как он очень быстро засорится.

Подготовка поверхности к окрашиванию

Советуем запастись терпением, когда вы начнете подготавливать металлическую поверхность к окрасочным работам. Это потребует от вас значительных временных и трудовых затрат. Но помните, что от того, как вы проведете этот важный этап, будет зависеть и конечный результат. Поэтому уделите этому особое внимание.

Во время подготовки металла к покраске вам придётся выполнить ряд этапов:

  • очистить металлическую поверхность от загрязнений;
  • удалить следы жира;
  • обработать материал антикоррозионным составом;
  • нанести фосфатирующие средства для улучшения сцепления краски.

Обработку поверхности металла можно выполнять вручную или с использованием химических средств. В первом случае вам понадобятся металлические щётки или шлифовальный диск.

Дополнительно необходимо протереть металл чистой тканью, предварительно смоченной в растворителе. Второй способ предполагает использование специальных составов — кислот, щелочей и растворителей.

При выборе наиболее подходящего состава исходите из типа материала, с которым вам предстоит работать и масштаба и сложности загрязнений.

Во время обработки металла не помешает нанести на него конверсионный подслой. Он защитит краску от проникновения влаги и грязи, что исключит ее отслаивание, а это позволит сохранить результат вашей работы в первозданном виде надолго. Непосредственно на конверсионный подслой можно наносить фосфатирующие средства.

В рамках подготовки поверхности к покраске необходимо не забыть выполнить такую важную процедуру, как пассивирование. Смысл ее заключается в нанесении на поверхность нитратов хрома и натрия. Благодаря этой процедуре вы защитите металл от коррозионных процессов после окрашивания.

Закончив подготовку поверхности и обработав ее необходимыми веществами, обязательно сполосните металл и высушите. После этого можно начинать саму процедуру окрашивания.

Распыление порошка

Возьмите распылитель и начинайте равномерно наносить сухую краску на подготовленную поверхность. Рекомендуется предварительно защитить рабочую зону специальной ширмой, иначе во время окрашивания краска будет разлетаться по всему помещению.

Процесс полимеризации

Закончив работу по нанесению порошковой краски, можно переходить к следующему этапу — закреплению с помощью горячей печи. Учтите, что у сухого порошка температура плавления составляет 150—220 градусов Цельсия.

Для качественного проведения процедуры запекания вам потребуется примерно 20—30 минут. Но в каждом случае температура и время процедуры нагревания будет различаться.

Это во многом зависит не только от объекта, с которым вы работаете, но и от краски и печи.

Во время этой процедуры следите за тем, чтобы температура печи была постоянной. Только при соблюдении этого условия вы сможете обеспечить равномерное плавление краски, и покрытие получится аккуратным и ровным.

По окончании процедуры запекания изделие вытаскивают из печи и дают ему остыть на свежем воздухе. После охлаждения процедуру окрашивания порошковой краской можно считать завершенной.

Традиционный метод окрашивания с использованием жидкой краски имеет ряд существенных недостатков. Поэтому всё чаще в строительстве, а также в быту используют более производительный метод — порошковое окрашивание. И хотя он является более производительным, для него требуется определенное оборудование и наличие специальных навыков.

Об этом должен позаботиться каждый домашний мастер, который решил воспользоваться этим высокотехнологичным методом. Но в любом случае все эти затраты окупятся, поскольку при значительной экономии времени и меньших физических усилиях технология порошкового окрашивания позволяет получить более качественное лакокрасочное покрытие.

Если инструмент для нанесения сухой краски, в качестве которого используют распылитель, невозможно заменить, то вместо печи для осуществления полимеризации можно использовать обычную духовку. Таким образом, можно еще больше сэкономить на приобретении оборудования для порошковой покраски.

Следует понимать, что этот метод не является универсальным и обладает определенными ограничениями. Так, его можно использовать не для всех типов поверхности. Поэтому прежде чем воспользоваться подобной технологией, мастер должен разобраться, сможет ли она принести ему ощутимую выгоду при окрашивании выбранного объекта.

Источник: https://tokar.guru/kraski-i-okrashivanie/oborudovanie-dlya-poroshkovoy-pokraski.html

Напыление металлов

Оборудование по напылению порошковому на металл

Напыление металлов позволяет улучшить характеристики деталей, работающих в условиях, связанных сильным изнашиванием и механическими концентрированными нагрузками. Металлизация поверхностей повышает устойчивость и увеличивает срок службы.

Кроме решения технических задач, напыление используется во время производства декоративных изделий, бижутерии, в пищевой, фармацевтической и химической промышленностях.

Для напыления могут применяться различные металлы, конкретный выбор зависит от технического задания.

Химическое хромирование

Используется для обработки деталей со сложной геометрической формой, процесс основан на восстановлении хрома из растворов солей при помощи гипофосфита натрия. Осадок имеет серый цвет, блеск приобретается после полирования. Химическое хромирование протекает в ваннах с таким составом растворов.

Состав растворов для химического хромирования

  1. Фтористый хром, г — 17
  2. Хлористый хром, г — 1,2
  3. Лимоннокислый натрий, г — 8,5
  4. Гипофосфит натрия, г — 8,5
  5. Вода, л — 1
  6. Температура, °С — 70-87

Хромированная деталь

Скорость процесса хромирования может достигать 2,5 мкм/ч, для изготовления ванн используется устойчивый пластик. Металлизация сопровождается выделением ядовитых химических соединений, растворы негативно влияют на кожу людей.

Во время производства работ следует соблюдать правила техники безопасности, для очистки воздушной среды устанавливается принудительная вентиляция.

Мощность вентиляции рассчитывается исходя из объема помещения или рабочей зоны с учетом минимальной кратности обмена.

На промышленных предприятиях монтируется вентиляция пластиковая, она позволяет выдерживать рекомендованные технологические параметры при минимальных финансовых потерях. Для промышленного хромирования химическим методом применяются специально разработанные растворы с улучшенными показателями.

Промышленные растворы для химического хромирования

При приготовлении растворов первым растворяется хлористый хром. Затем согласно схеме могут растворяться лимонно-кислый натрий и фтористый хром. Для ускорения химических процессов в состав добавляется щавелевая кислота.

Ионы хрома образуют с ней химически активный ион, скорость покрытия возрастает до 7 мкм/ч и более. Процентное содержание ингредиентов корректируется технологами с учетом поставленных конечных задач по обработке деталей.

Для получения расчетного покрытия необходимо выполнять следующие требования:

  1. Качественная подготовка поверхностей. Детали очищаются механическим и химическим способами, при необходимости поверхности шлифуются.
  2. Оборудование должно обеспечивать максимальную автоматизацию процесса для исключения вредного влияния человеческого фактора.
  3. Постоянный контроль за состоянием раствора, фильтрование, поддержание заданной концентрации, своевременная замена катода.

Нарушение рекомендованной технологии может становиться причиной отслоений покрытий или образования глубоких раковин. Необходимость исправления дефектов приводит к значительному увеличению себестоимости производства.

Линия химического хромирования

Визуальный контроль химических процессов производится за счет определения количества выделяемого водорода, технологи рекомендуют для улучшения процесса одновременно покрывать детали из нескольких металлов. Слишком интенсивное выделение водорода может становиться причиной появления раковин, скорость процесса регулируется в каждом конкретном случае.

Газоплазменное напыление

Газоплазменное напыления позволяет получать чистое покрытие с высокими показателями адгезии. Процесс протекает при температурах до +50 000°С, скорость струи оставляет 500 м/с, температура поверхности обрабатываемой детали составляет не более +200°С.

Газоплазменное напыление металлов

Шероховатость поверхности напыляемых деталей до 60 Rz, зона обдува должна на 2–5 мм превышать номинальный размер напыляемого участка. Для работы используются порошки одной фракции по размерам, необрабатываемые участки детали закрываются специальными экранами. Перед процессом поверхность деталей предварительно прогревается до рабочих технологических температур.

Режимы работы оборудования при газоплазменном напылении

Технология напыления

Схема оборудования для напыления

Оборудование для порошкового напыления состоит из подвода газа (1), катода плазмотрона (2), корпуса катода (3), теплоизолятора (4), корпуса анода (5), порошкового питателя (6), подвода газа-носителя (7), плазменной дуги (8) и источника питания (9).

Газоплазменное напыление допускает финишную обработку покрытий для улучшения характеристик деталей, в таком случае толщина покрытия должна учитывать механическую шлифовку.

Напыление в вакууме

Перенос напыляемых металлов выполняется при разрежении 10-2 Па, напыление может быть катодным, магнетронным или ионно-плазменным. Вакуум увеличивает прочность сцепления поверхностей. Оборудование для технологии может быть многокамерным или многопозиционным однокамерным.

Первые линии состоят из нескольких установок, в каждой из которых выполняется определенное напыление металлов, агрегаты между собой соединены технологическими линиями для транспортировки деталей. Многопозиционные имеют несколько отдельных постов для напыления в одном объеме.

Вакуумное напыление производится по следующим этапам:

  1. Создание вакуума заданной глубины. Мощные компрессоры откачивают воздух из камеры, металлизация контролируется автоматическими приборами.
  2. Распыление покрывающего материала. В зависимости от особенностей процесса напыление металлов может выполняться несколькими способами.
  3. Транспортировка деталей в зависимости от их состояния.

Установка вакуумного напыления

Технологические определенияВакуумное напыление – сложный технологический процесс, зависящий от нескольких параметров:

  1. Критическая температурная точка напыления. Выше этого значения весь объем направляемых частиц отражается от поверхности детали, напыление металлов приостанавливается. Параметр зависит от металла детали, состояния ее рабочей поверхности и свойств напыляемых материалов.
  2. Критическая плотность давления. Минимальная плотность, при которой осадочная пленка адсорбируется и становится неспособной принимать атомы металла, напыление прекращается. Контроль критической плотности в установках выполняется непрерывно, при необходимости параметры условий корректируются. В зависимости от состава пленки могут быть моно- или поликристаллическими и аморфными.

Для повышения производительности вакуумное оборудование комплектуется механизмами автоматизированной транспортировки деталей в камеру и из нее, экранами и манипуляторами, заслонками и прочими механизмами. Напыление осуществляется в полуавтоматическом режиме.

Использование вакуумного оборудования позволяет получать напыление металлов с максимальным коэффициентом адгезии, увеличивается скорость протекания процесса, покрытия отличаются повышенной твердостью и химической устойчивостью. Недостаток – высокая энергоемкость процесса. Кроме того, вакуумное напыление не рекомендуется использовать для деталей со сложным профилем поверхностей.

Источник: https://plast-product.ru/napyilenie-metallov/

Оборудование по напылению порошковому на металл

Оборудование по напылению порошковому на металл

Одним из самых эффективных методов получения декоративного, защитного покрытия предметов из металла является порошковое напыление.

Данный способ окраски обладает не только неоспоримыми функциональными преимуществами, но и экономической выгодой.

В сравнении с жидкими красками, в состав которых входят растворители, напыление порошком полностью безопасно, как для окружающей среды, так и для человека, работающего с порошковыми веществами.

Процесс напыления

Порошковое напыление изделий

Процесс окрашивания металлических изделий методом порошкового напыления, начиная с обработки поверхности на начальном этапе до конечной стадии охлаждения, крайне сложен и требует больших трудозатрат. Он состоит из нескольких этапов:

  1. Предварительная очистка и подготовка основания;
  2. Непосредственный процесс нанесения покрытия;
  3. Этап нагрева и полимеризации;
  4. Остывание и отверждение полимерной пленки.

Подготовка изделия к покраске заключается в удалении всех загрязнений и окислов, а также в обезжиривании. При необходимости осуществляют фосфатирование. Это позволяет получить хорошую адгезионную способность и защитить изделие от воздействия целого ряда негативных факторов или образования коррозии в будущем.

Порошковая краска, которая применяется для напыления металлических конструкций, состоит из смеси мельчайших частиц каучука, смол и окрашивающего пигмента. Во время окрашивания частицы порошка имеют электрический заряд. При этом поверхность изделия остается нейтральной.

Краситель приобретает электрический заряд благодаря электростатической установке для усиления силы тока, имеющей форму пистолета-распылителя.

После окончания этапа напыления изделие помещают в камеру полимеризации, в которой краска нагревается и размягчается. Это позволяет добиться ровного, гладкого слоя на поверхности. Порошковое напыление позволяет добиться не только ровного, но и стойкого, долговечного покрытия, которое в то же время является защитным слоем.

Порошковое оборудование

Для окрашивания изделий из металла методом порошкового напыления применяется специализированное оборудование, окрасочные линии. Они могут быть ручного, автоматического или полуавтоматического управления. Перемещение крупногабаритных изделий осуществляется с помощью подвесной транспортировочной системы.

Она перемещает конструкции и деталей из металла из камеры в камеру. Это обеспечивает не только удобство, но и задает равный нагрев на всей партии деталей, что значительно улучшает качество покраски.

Порошковое напыление деталей

Предметы перемещаются по рельсам на специальных подвесках или тележках. Это позволяет добиться непрерывного технологического процесса, что благоприятно отражается на производительности предприятия.

Для контроля на всех этапах производства используется импортное оборудование с высокой точностью. Применяются приборы для контроля показателей полимеризации, в том числе параметра формирования покрытия поверхности. Более того, порошковое оборудование позволяет контролировать степень заряда красящих веществ и заземление окрашиваемых предметов, деталей.

Преимущества и особенности напыления металла

Главными отличиями порошкового напыления от окрашивания красками на основе растворителя являются экономичность, безопасность и прочность покрытия.

Данная технология не подразумевает использование токсичных и огнеопасных жидких красок, в состав которых входит растворитель.

Отсутствие растворителей – это не только залог высокого уровня безопасности, но и экономически выгодно, так как подобные химические соединения имеют высокую стоимость, к тому же они выделяют едкие вещества, которые вредны для здоровья человека.

Технология подразумевает использование красящих пигментов широкой цветовой палитры. Она дает возможность получать разнообразные фактуры и оттенки, в том числе похожие на гранит, бронзу или золото. Оборудование по напылению порошковому на металл?

При этом можно получить поверхность с любой степенью глянца от 10% до 90%, рельефной фактурой и т.д. Порошки не требуют колеровки и контроля вязкости, так как они поступают на производство в готовом виде в коробках.

Порошковое напыление металла позволяет получить ударопрочное покрытие, которое обладает антикоррозийными свойствами длительный период времени.

Окрашивание данным методом обеспечивает надежную электроизоляцию и устойчивость к температурным перепадам: когда происходит температурное расширение материала, из которого изготовлено изделие, покрытие тоже расширяется, так как имеет повышенную эластичность до 1,5%.

Экономическая выгода покраски

К экономической выгоде порошкового напыления можно отнести:

  • Минимальный процент остатков;
  • Не осевшую на поверхности краску можно использовать повторно;
  • Отсутствие временных трат на испарение красителей, удаление паров;
  • Автоматизированный процесс окрашивания;
  • Налипание на изделие до 98% краски.

Окрашивание полимером на крупных заводах осуществляется, преимущественно, с помощью автоматизированных окрасочных роботов, что практически исключает человеческий фактор. При этом рабочий персонал достаточно легко обучить, так как нет необходимости в специальном уходе. Необходимо лишь следить за настройками аппаратуры и своевременно обслуживать оборудование.

Экологические преимущества

Порошковое напыление сложных конструкций

В составе полимерных красок нет опасных, токсичных веществ, которые наносят вред окружающей среде. Технология является одной из самых экологически чистых, которые существуют на сегодняшний день. В перечень достоинств порошкового покрытия, относящихся к сфере экологии, входят:

  • Минимальная опасность возгорания;
  • Отсутствие сильных и едких химических запахов;
  • Низкая концентрация летучих веществ, которые выделяются в камере полимеризации;
  • Универсальное использование.

Метод нанесения порошковых красок активно используется при производстве металлических изделий, которые предназначены для детей. Например: рамы для велосипедов, снегоходов, металлической мебели, детский спортивных площадок.

Нанесение порошка производится в один слой. При этом она ложится на поверхность изделия равномерно по всей поверхности металла. Для сравнения, окрашивание жидкими красками осуществляется в несколько слоев, чтобы добиться прочного покрытия.

Длительность затвердения краски составляет 30 минут в печи полимеризации.

К недостаткам порошкового нанесения можно отнести невозможность устранения мелких дефектов. Чтобы их устранить, потребуется перекрашивать изделие заново. Кроме того, покраска предмета может осуществляться только в цеховых условиях.

Самостоятельно покрасить данным методом стальную дверь или мебель в домашних условиях не получится.

Статьи с дополнительной информацией о порошковой покраске:

Металлические двери с полимерным покрытием – как продлить срок службы изделия и защитить дверь от царапин?
Мелкие и крупногабаритные детали – процесс окрашивания в камере порошково-полимерного напыления.

Дополнительная информация:

Технология применяется и для создания декоративных покрытий. В данном случае техника может задействоваться в операциях, требующих высокой точности. Например, вакуумное напыление используют в изготовлении часов с позолоченным покрытием, для придания эстетичного вида оправам для очков и т. д.

В начале процесса порошкового напыления детали из металла загружаются на конвейерную ленту и отправляются в камеру предварительной подготовки.

Там они подаются в пятиступенчатый очиститель и проходят обработку очистителем, фосфатированию, антикоррозионной обработке, после чего ополаскиваются чистой водой. После этого изделия высушиваются в специальной печи.

Это делается для того, чтобы полностью исключить попадание на поверхность влаги.

После сушки изделия охлаждаются. Затем они перемещаются в окрасочную камеру и на них напыляется порошок. В камере полимеризации он расплавляется о получается качественное покрытие.

Таким образом, порошковое покрытие защищает металлические поверхности, которые могут эксплуатироваться даже в самых неблагоприятных условиях. По сравнению с жидкими красками оно отличается более длительным эксплуатационным сроком. При этом обеспечивается эстетичный внешний вид окрашенной металлической поверхности.

Лазерное напыление металла представляет собой технологию восстановления изделий путем обработки их лазерным лучом света, генерируемым при работе оптико-квантового генератора.

Из-за узкой сосредоточенности лазерного потока и повышенной энергетической плотности в месте его контакта с поверхностью можно производить наплавку любого металла. Самой востребованной является порошковая форма.

Локальное фокусирование излучения дает возможность производить наплавление в труднодоступных зонах.

При этом первичная структура практически не деформируется, но достигается повышенная износостойкость деталей.

Технология нанесения металлов на поверхность деталей использует газодинамический метод нанесения металлов покрытий, который состоит в том, что твердые частицы металла, движущиеся со сверхзвуковой скоростью, прочно закрепляются на поверхности при соударении с нею. Сверхзвуковые скорости придаются частицам оборудования ДИМЕТ с помощью сжатого воздуха (компрессор). Технология является новой, и ранее в промышленности не использовалось.

Оборудование для вакуумного напыления на металл? Технология позволяет наносить металлические покрытия не только на металлы, но и на стекло, керамику, камень, бетон. К настоящему времени технология ДИМЕТ позволяет наносить покрытия из алюминия, цинка, меди, олова, свинца, баббитов, никеля.

Преимущества магнетронного напыления позволяют применять данную технологию обработки для получения тонких пленок металлов. Например, алюминиевые, медные, золотые, серебряные изделия. Происходит формирование пленок полупроводников – кремний, германий, карбид кремния, арсенид галлия, а также образование покрытий диэлектриков.

Источник: https://whitestrip.ru/oborudovanie-po-napyleniju-poroshkovomu-na-metall/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.