ДИМЕТ

Применение технологии и оборудования

   На этой странице представлены ответы на некоторые вопросы о применении ДИМЕТ.

|

|

      Каковы наиболее общие характеристики процесса и свойства покрытий ?


      К наиболее общим характеристикам технологического процесса относятся
       - эффективность использования материала - 20 - 30 % ( бывает и больше и меньше ),
       - скорость нанесения покрытий - от 0,2 до 0,8 кг/час ( бывает и больше и меньше ),
       - толщина покрытия - любая,
       - материал подложки для напыления - любые металлы и керамика.

       К наиболее общим свойствам покрытий относятся
       - адгезия от 20 до 80 МПа,
       - прочность на разрыв от 20 до 100 МПа,
       - пористость 3 - 5 %,
       - твердость по Бриннелю 30 - 160 HB,
       - относительное удлинение 1 - 2 %.

       В настоящее время разработано более десятка видов порошковых материалов для нанесения покрытий на основе алюминия, меди, цинка, никеля, олова, свинца. Все эти порошки могут быть нанесены в разных режимах и разными соплами. При этом можно получить большое разнообразие свойств покрытий. Тем не менее в основном они характеризуются перечисленными выше общими свойствами.
       Оборудованием ДИМЕТ невозможно наносить твердые и износостойкие покрытия.
       Жаростойкие покрытия обеспечивают защиту вплоть до 1000 - 1100 градусов Цельсия.
       Электропроводность может составлять от 30 до 80 % электропроводности объемного материала.
       Коррозионная стойкость зависит от характеристик агрессивной среды.

в начало страницы

|

      Зачем в порошковые материалы входят частицы абразива ?


      Наличие керамических частиц в напыляемом порошковом материале является важной особенностью технологии формирования покрытий ДИМЕТ.

      Твердые керамические частицы:
      - очищают поверхность подложки от загрязнений и создают развитый микрорельеф поверхность подложки, что существенно увеличивает прочность сцепления покрытия с подложкой;
      - ударяя по металлическим частицам они дополнительно деформируют их, что ведет к уменьшению пористости и увеличению когезии (прочности сцепления частиц друг с другом);
      - срезают с поверхности покрытия слабо закрепившиеся металлические частицы, что улучшает качество покрытия.

      В качестве керамических частиц обычно используются частицы из оксида алюминия (корунда), которые являются химически абсолютно инертными. Поэтому наличие или отсутствие таких частиц в алюминиевом покрытии не должно ухудшать коррозионную стойкость покрытия из алюминия.

      Если пытаться наносить покрытие только из порошка алюминия, без корунда, то коэффициент напыления упадет до совершенно неприемлемых значений, а прочность сцепления с подложкой может уменьшиться в 2-3 раза. А обычный порошок меди либо вообще не будет закрепляться на поверхности, либо не будет создавать толстых покрытий.

в начало страницы

|

      Назовите основные правила работы с ДИМЕТ.


      Основные правила при работе с ДИМЕТ
       - давление больше 5 атм.,
       - расход порошка - поменьше, насколько можно,
       - температурный режим - чем выше, тем больше эффективность осаждения порошка и тем ниже качество покрытия, и наоборот - чем ниже, тем меньше эффективность осаждения, но выше качество.

в начало страницы

|

      Как правильно наносить покрытия на чугун при восстановлении головок блока ДВС ?


      Дефект на чугуне надо "зафиксировать" и разделать. То есть фрезой или иным инструментом выработайте на трещине канавку глубиной 1,5 - 2 мм. Края трещины полезно насверлить, чтобы не шла дальше. Теперь, любым имеющимся способом - штифты или сварка - надо прихватить трещину в одной или более точках, чтобы она не могла двигаться при нагревах (это, пожалуй, самое главное).
      Далее обрабатываем поверхность под напыление абразивом с помощью ДИМЕТа. Корундом К-00-04-16 долбим до появления хорошей шероховатости. При этом чугун выглядит беленьким. Если вы используете иной абразив, вместо К-00-04-16, то убедитесь, что обработанная поверхность действительно шероховатая (песок и некоторые абразивы не дают хорошей шероховатости). Хорошая шероховатость - основа прочного сцепления покрытия с чугуном.
      Напыляем составом С-01-11 или А-20-11. Для повышения адгезии лучше сначала нанести тонкий слой покрытия в режиме 1 или 2 на все места будущего напыления.
      Теперь в режиме 3 (при широких щелях в режиме 4) заполняем всю канавку на трещине. Сначала нарастают бугорки на краях трещины, затем трещина перекрывается.
      Вместо канавки получили горку. Шарошкой, фрезой или иным инструментом срезаем лишнее и чуть больше. Теперь в режиме 3 или 2 наносим окончательное герметичное покрытие. Некоторые делают это медью (состав С-01-01), некоторые медью с цинком (состав С-01-11), но и алюминий с цинком (состав А-20-11) тоже хорош.
      При работе деталь слегка нагрелась горячим воздухом. Пусть остынет минут 15. Если трещина была плохо прихвачена, то через 15 минут появится тоненькая волосяная трещинка в покрытии. Придется брать фрезу и все переделывать, желательно на пониженных режимах 1 - 3 для меньшего прогрева. Но, в принципе, на коротких трещинах, достаточно только засверливания.

в начало страницы

|

      Что делать, если в покрытии обнаруживаются микротрещины, микропоры или/и плохая адгезия ?


      Чтобы не обнаруживать при работе микротрещины, микропоры или/и плохую адгезию исходите из условий
      - микротрещины возникают, если края дефекта подвижны (прихватите прочнее точками сварки),
      - микропоры возникают при напылении с большим расходом порошка и/или на температурных режимах 4 и 5 (следите за расходом и напыляйте верхние слои в режимах 3 или 2 - чем ниже режим, тем надежнее),
      - плохая адгезия бывает при слабой шероховатости поверхности чугуна и при слишком большом расходе порошка и улучшается для толстых покрытий при понижении температурного режима.
      Температурный режим 4 используется для ускорения процесса заполнения сквозного дефекта. Если он заполнен, то переходим на меньший режим.

в начало страницы

|

      В чем суть термообработки покрытий, нанесенных составом С-01-11 ?


      Про состав С-01-11. Это смесь меди с цинком. Пока ДИМЕТ не напыляет латунь, по крайней мере, на настоящий момент нет хороших порошков для этого. Тем не менее, если напылить смесь меди с цинком, то получится покрытие серо-розового цвета, в котором перемешаны плотно частицы меди и цинка. При нагреве происходит диффузия цинка в медь и образуется подобие сплава. А сплав меди с цинком - это латунь. Минимальная температура, при которой диффузия проходит за разумное время, - 250 - 300 градусов Цельсия. Лучше всего выдерживать не менее часа на 300 градусов.
      При этом можно получить, например, покрытую латунью алюминиевую деталь, оформить петли или скобы под старину и т.д. Нередко этим составом заделывают дефекты на чугуне. При шлифовании, без специального прогрева, покрытие слегка желтеет и публику уже не пугает как алюминий на чугуне.
      В принципе, состав предназначен для использования при температурах, где алюминий не стоит, т.е. 600 - 800 градусов.
      В зависимости от режима, на котором напыляется покрытие, доля цинка в покрытии меняется и, соответственно, марка латуни тоже меняется. Чем ниже режим, тем меньше доля цинка. Марки латуни с меньшей долей цинка более пластичны, и, соответственно, покрытия, нанесенные в пониженных температурных режимах, более надежны при больших температурных скачках.

в начало страницы

|

      Зачем порошковые материалы разделены на основной и специальный перечни ?


      Порошковые материалы из основного переченя представляют собой оптимизированные смеси для решения различных задач и охватывают основную часть применений технологии ДИМЕТ.
      Однако существует круг задач, при решении которых возникают дополнительные требования. Для их выполнения приходится идти либо на снижение эффективности осаждения материала, либо на снижение величины адгезии покрытия, либо на ограничение времени работы. Материалы для решения таких задач вынесены в специальный перечень.
      Так порошковый материал А-80-13, обеспечивающий нанесение алюминиевых покрытий, содержит технологическую добавку цинка, препятствующую осаждению материала внутри сопла. А в ряде применений, связанных, например, с авиацией и космонавтикой, вакуумной техникой, примеси цинка недопустимы. В этих случаях применяются порошковые материалы А-30-01, А-20-01, А-10-01 или AS-41. При их использовании существует большая вероятность осаждения материала внутри сопла, что может приводить к прекращению процесса напыления покрытия. Вероятность осаждения внутри сопла растет с ростом температуры ускоряющего воздуха, то есть при увеличении температурного режима напыления. Для снижения этой вероятности необходимо работать на пониженных температурах и ограничивать время работы, а также применять охлаждение сопловой вставки. Снижение вероятности осаждения внутри сопла ведет и к снижению эффективности осаждения материала. Эффективность осаждения указанных материалов часто не превышает 10 - 15 %.
      Еще ниже эффективность осаждения материала А-10-04. Он применяется только для нанесения тонкого подслоя с целью обеспечения высокой адгезии толстых медных и никелевых покрытий.
      Материалы для нанесения покрытий на стекло А-20-10 и С-03-10 обеспечивают нанесение покрытий без эрозии стекла. Они также могут осаждаться внутри сопла и применяются при пониженных температурных режимах. Адгезия материала С-03-10 ниже, чем А-20-10. Материалы А-10-00 и С-01-00 не могут быть осаждены толстым слоем, что необходимо для обеспечения надежности при нанесении контактных площадок на стекла оптических приборов.

в начало страницы

|

      Как организовать рабочее место для процесса напыления ?


      При организации рабочего места важно обеспечить
        - нормальную работу аппарата для напыления (подвод воздуха без масла с расходом до 400 л/мин и давлении при полном расходе не менее 5 атм);
        - хорошую вытяжку избытка порошка из рабочей зоны (производительность вытяжки 6 - 10 куб.м/мин);
        - удобный доступ к месту выполнения работы.
      В любом случае следует позаботиться о защите органов дыхания.

      Примеры рабочего места
       - в авторемонтной мастерской
       - в цехе авторемонтного завода
       - в лаборатории
       - на участке цеха крупного завода
       - на участке малого предприятия
       - на участке производственного предприятия
       - на малом предприятии
       - в ремонтной мастерской

в начало страницы

|

      Материал покрытия очень хрупкий. Как сделать его более прочным ?


      Хрупкость, то есть малое значение величины относительного удлинения, обусловлена крупным зерном и значительным наклепом материала покрытия.
        Величина относительного удлинения возрастает в результате термообработки наклепанного материала. Термообработка проводится в течение нескольких часов при температуре несколько сотен градусов, в зависимости от материала покрытия.
        Для повышения прочности наращиваемого материала удобно использовать его армирование. Введение армирующих элементов позволяет снять изгибающие нагрузки с наращиваемого материала, что в результате обеспечивает увеличение прочности.
      Пример армирования при восстановлении тонкой стенки.

в начало страницы

|

      Как не допустить сколов или отслоений при механической обработке покрытий ?


      Материал нанесенного покрытия представляет собой плотный слой сильно деформированных частиц с вкраплениями частиц керамики (фотографии микрошлифов). Это определяет увеличение твёрдости (по сравнению с соответствующими литыми материалами) и повышение хрупкости (относительное удлинение менее 1 %) материала покрытия. Объекты, на которые наносится покрытие, не должны подвергаться деформации более 1 %.
        Повышенная хрупкость материала покрытия определяет особенности его механической обработки.

        Лучше всего обрабатывать покрытия шлифованием абразивным материалом. При шлифовании кругом требуется не допускать ударов, возникающих при загрязнении поверхности круга.
        При токарной или фрезерной обработке следует обеспечить минимальную деформирующую нагрузку материала покрытия. Для этого подача режущего инструмента (резца, фрезы) должна быть на начальном этапе обработки не более 0,1 - 0,3 мм, а на финишном участке снижаться до сотых долей миллиметра.
        Обороты при токарной и фрезерной обработке следует держать побольше, это способствует уменьшению выкрашивания хрупкого материала.
        Острый резец обеспечивает нормальное резание при малой подаче, затупление резца приводит к сдвигу обрабатываемого материала, что может приводить к выкрашиванию и отрывам кусков покрытия.
        Режущая кромка при обработке материала покрытия тупится быстрее из-за наличия вкраплений керамики в материале покрытия. Поэтому желательно применять твердосплавные резцы.
        При обработке тонких слоёв покрытия важную роль может играть не только заточка, но и угол установки резца. При неправильной установке резца, так же как и при его затуплении, возможно натирание тонких слоёв покрытия, что вызывает удлинение его внешнего слоя и подрыв или расслоение покрытия.
      Пример токарной обработки толстого покрытия, нанесённого составом С-01-11.

в начало страницы