Источник при плазменном напылении

Для установок газоэлектрических методов газотермического нанесения покрытий (плазменного напыления, электродуговой металлизации) в качестве источников питания используют различные типы выпрямителей, причем при плазменном напылении с крутопадающей вольт-амперной характеристикой, а при электродуговой металлизации с жесткой или пологопадающей [3, 25]. Основные типы таких источников питания приведены в табл. 1.2. [c.421]

При плазменном напылении применяются специальные установки, включающие в себя плазменную горелку (плазмотрон), пульт управления, порошковый питатель (дозатор) и источник питания. [c.173]

При плазменном напылении применяют специальные установки, которые включают в себя пульт управления плазмотрон, порошковый дозатор и источник питания. Наиболее широкое применение полу чили два типа установок для плазменного напыления УПУ-ЗД и УМП-5 (табл. 15.8). [c.178]

Главный недостаток процессов плазменного напыления и физического осаждения с испарением электронным пучком по сравнению с диффузионными методами нанесения покрытий заключается в том, что оба они являются процессами "прямой видимости". При обработке деталей сложной формы, какими обычно являются рабочие и направляющие лопатки турбин, это ограничение неизбежно создает проблемы с управлением толщиной покрытия из-за эффекта "затенения" — полного или частичного блокирования потока осаждаемых частиц на одну часть детали другой ее частью, находящейся на линии прямой видимости от источника и загораживающей от него эту область подложки. Эта проблема в значительной степени решается сложными перемещениями обрабатываемой детали (а в случае плазменного напыления — и плазменной пушки) во время нанесения покрытия, хотя такие манипуляции усложняют весь процесс и повышают его стоимость. [c.98]

Развившаяся в последние годы технология плазменного напыления сделала возможным получение покрытий из высоко-плавких металлов, окислов и карбидов Плазма (сильно ионизированный газ, чаще всего — аргон, гелий, водород, азот или их смеси) представляет собой химически инертный и очень интенсивный источник тепловой энергии,, необходимой для расплавления материала покрытия. При помощи плазменного напыления, удается получить покрытия с большим сопротивлением истиранию и воздействию агрессивных газов при высокой температуре (газовая коррозия) или жидких металлов. Правильно подобранное и нанесенное покрытие в несколько раз увеличивает срок жизни детали и во многих случаях ведет к экономии дорогих специальных сталей или сплавов. [c.184]

Плазменная сварка и резка металлов. При плазменной сварке основным источником для нагрева и расплавления металлов является плазма, т. е. смесь электрически нейтральных молекул газа и электрически заряженных частиц — электронов и положительных ионов. Плазменной струей можно производить сварку, резку, пайку, напыление, термообработку различных металлов и сплавов, обрабатывать неметаллические материалы (керамику, стекло). Температура плазмы может достигать 20 ООО—30 ООО °С. Для сварки металлов особо малых толщин, мелких и мельчайших деталей применяют микро-плазменную сварку или сварку игольчатой дугой (струя плазмы диаметром 1,5—2 мм заканчивается острием). [c.163]

При плазменной наплавке в отличие от плазменного напыления изделие находится под током. Высокотемпературная плазменная струя создается двумя электрическими дугами — дугой, горящей между вольфрамовым катодом и внутренним соплом, и дугой, горящей между катодом и изделием (дуга, переходящая на изделие). Каждая дуга питается от отдельного источника тока. Горелка имеет три-сопла — внутреннее, наружное и защитное. Соответственно существуют три потока газов центральный плазмообразующий [c.80]

В последнее время для нанесения покрытий путем напыления предложен новый высокоинтенсивный источник теплоты — плазменная струя, температура которой достигает 15000°С. Нанесение покрытий может быть в частности осуществлено с помощью дуговой плазменной головки ИМЕТ-105 [408]. Плазменная струя создается в результате воздействия электрического дугового разряда на поток газа, омывающего столб дуги. Газ при столкновении с электронами ионизируется, приобретает свойства плазмы и выходит из сопла головки в виде яркой высокотемпературной струи. [c.323]

Аналогичным образом происходило и развитие плазменных процессов. Если в начале плазменная струя как источник тепла применялась лишь при резке и сварке различных материалов (алюминия, никеля, нержавеющих сталей), то в настоящее время низкотемпературная плазма применяется также для придания особых свойств рабочим поверхностям деталей машин (плазменное напыление и наплавка), для получения металлов и сплавов с высокой степенью чистоты (плазменный переплав). Как источник энергии при сварке все шире начинают применять энергию взрыва (сварка взрывом) и солнечную энергию. Современные источники нагрева легко расплавляют различные металлы, что обеспечивает возможность получения неразъемных соеди- [c.3]

Для плазменного напыления применяется установка УПУ-3 как с ручным, так и с механизированным перемещением плазмотрона. Мощность плазмотрона 35 кВт, максимальная сила тока при работе на аргоне 600 А напряжение холостого хода 160 В расход охлаждающей воды 10 л/мин производительность 3,5 кг/ч расход аргона 3—4 м /ч источник питания — выпрямитель ИПН-160/600. Установка УМП-4-64 предназначается для тех же целей при использовании в качестве рабочего газа азота, или азота в смеси с аргоном, или гелия с водородом. Источник питания — преобразователь ПСО-500 или выпрямитель ИПН-160/600. [c.257]

Вакуумное конденсационное напыление (осаждение). Покрытие формируется из потока частиц, находящихся в атомарном, молекулярном или их ионизированном состоянии. Для получения потока пара (частиц) используют различные источники энергетического воздействия на материал. Различают формирование потока частиц посредством термического испарения материала, ионным распылением или взрывным испарением - распылением. Соответственно этому вакуумное конденсационное напыление разделяют на методы. При ионизации потока напыляемых частиц реализуется способ ионно-плазменного напыления, а при введении в поток реактивного газа - вакуумное конденсационное напыление. [c.224]

Современный уровень плазменного напыления в основном базируется на использовании дозвуковых и сверхзвуковых, турбулентных, осесимметричных, плазменных струй с широким диапазоном теплофизических свойств. На нагрев плазмообразующего газа расходуется около половины мощности, подводимой к распылителю. Обычно тепловой КПД распылителя составляет 0,4...0,7. Следует также отметить слабое использование плазменной струи как источника теплоты на нагрев порошковых частиц. Эффективный КПД их нагрева плазмой находится в пределах Т и = 0,01...0,15. При распылении проволоки Т1 = 0,2...0,3. [c.225]

Локальный нагрев подложки под частицей весьма интенсивен. Градиенты температуры достигают 10 °С/с. Интегральный нагрев подложки происходит под воздействием теплового потока нагретых частиц и источника нагрева (пламени, электрической дуги, плазмы). Наиболее сильный нагрев подложки происходит при плазменном и газопламенном напылении. [c.212]

Наиболее широкое применение имеют две технологии напыления в зависимости от источника тепловой энергии - химическое (газопламенное) и электрическое (плазменное). При газопламенном напылении используется теплота сгорания горючего газа в кислороде. Этот метод применяется для нанесения коррозионно-стойких покрытий и наплавки сплавов. При электрическом, в частности, плазменном напылении используется теплота электрического разряда между катодом и соплом-анодом в атмосфере инертного газа -аргона. Этот метод наиболее универсален и обеспечивает наиболее высокое качество покрытий. [c.46]

При напылении деталей их устанавливают в вакуумную камеру и создают в ней рабочий вакуум через патрубок 1, который соединен с вакуумным насосом. Подводят к катоду и аноду напряжение от источников питания. Электродом поджига возбуждают электрическую дугу. Под действием дугового разряда материал катода переходит в плазменное состояние. Металлическая плазма под действием магнитного поля соленоида ускоряется в ее движении к деталям, на которые подан отрицательный потенциал. [c.123]

Плазменные покрытия. Предпосылкой применения дуговой плазмы в качестве источника нагрева явилась возможность выделения из разрядного промежутка потока ионизированных частиц с высокими температурами, скоростью и энтальпией. В настоящее время разработано много конструкций плазмотронов, обеспечивающих получение потока термической плазмы в непрерывном режиме, с принудительным движением плазмообразующего газа через электрическую дугу. Получаемый таким образом поток плазмы характеризуется следующими энергетическими показателями температура в ядре потока 5000—10 000° К, скорость струи 300—600 м/сек, коэффициент теплопередачи 5000 ккал/см . С учетом этих параметров, а также возможности поддержания при напылении безокислительной среды плазменный метод дает возможность напыления любых кислородных и бескислородных тугоплавких соединений. [c.9]

Уплотнение покрытий и регулирование их пористости. Как известно, широкими возможностями и определенными преимуществами отличаются методы нанесения покрытий напылением. Благодаря созданию плазменных источников нагрева, удалось радикально расширить рецептуру напыленных покрытий. Но при всех достоинствах методы напыления -не обеспечивают высокую плотность и непроницаемость защитных сЛоев. Поэтому особенное значение в настоящее время придается поискам эффективных способов уплотнения напыленных и других пористых покрытий [416]. Существуют химические, механические и термические способы уплотнения. [c.273]

Процесс нагрева напыляемых частиц порощков при плазменном напылении мало изучен. Плазменная струя, так же как и газовое пламя, является конвективным теплообменным источником нагрева. Доля теплоты, передаваемая нагреваемому материалу, не превышает, как правило, 20%. Эффективный к. п. д. нагрева плазменной струей растет с увеличением силы тока, напряжения и давления плазмообразующего газа. Коэффициент теплообмена между плазменной струей и металлом составляет порядка 10" — 10- Вт/см" К. [c.206]

Весьма противоречивы сведения по излучательной способности покрытий, по.дученных плазменным напылением лвуокиеп циркония (Рокайд-2) ПРИ температурах 1000 и 1200 К. По сообщению [56] степень черноты данного покрытия соответственно указанным температурам составила 0.52 и 0,45, а по источнику [60]—0.70 и 0.64. Значительное несоответствие, видимо, объясняется различием использованных методик по определению излучательной способности. Сравнение указанных величин с данными табл. 4-2 дает основания полагать, что ближе к истине величина степени черноты по источнику [56]. Недостаточная излучательная способность покрытий Рокайд-Z при высоких температурах ограничивает область их применения. [c.97]

ЩШст стоит в том, что собственно плазма является электропроводящей средой и, как обычный проводник, может нагреваться электромагнитным полем высокой частоты (ВЧ) или сверхвысокой частоты (СВЧ). Однако требуется источник первоначальной ионизаций газа. Достоинство плазменного напыления покрытия— возможность нанесения из любых материалов на крупногабаритные детали при высоком коэффициенте использования материала покрытия п прп незначительном нагреве покрываемого изделия. Кроме рассмотренных методов существуют еще методы, имеющие ограниченное применение. [c.252]

ТЭГ включает в себя систему подвода теплоты, термоэлектрическую батарею (ТЭБ) с теплоконтактной электроизоляцией и систему отвода теплоты. Теплота внешнего источника (пламя горелки, радионуклид, твэл, водяной пар и др.) подводится к горячему теплоприемнику или теплопроводу, на наружной поверхности которого установлена полупроводниковая термобатарея (низко-, средне-, высокотемпературная, каскадная), состоящая из множества ветвей р- и и-типа проводимости. Последо-вательно-параллельное соединение ветвей (прямоугольных, цилиндрических, радиально-кольцевых) осуществляется коммутационными шинами (алюминий, медь) методом пайки, прессования, диффузионной сварки, плазменного напыления или механическим прижимом. Спаи ТЭБ изолированы от горячего теплопровода и холодного корпуса электроизоляционными пластинами (оксидная керамика, слюда и др.). В некоторых генераторах для повышения надежности дополнительно устанавливается горячая охранная изоляция (плазменное напыление). Для защиты от окисления ТЭБ либо размещается в герметичном чехле, заполненном аргоном или азотом, либо покрывается антисублимационной эмалью, либо запрессовывается в матрицу из диэлектрического материала (слюда, полиамид и др.). Отвод теплоты от холодных спаев ТЭБ осуществляется оребренным холодным радиатором или хладоагентом (вода, антифриз и др.). Конструкция генератора стягивается в пакет при помощи плоских или тарельчатых пружин (р д = 50—300 Па), что позволяет обеспечить качественный тепловой контакт и высокую стойкость к термоциклирова-нию (нагрев — охлаждение). [c.516]

Методы газопламенной обработки металлов объединяют свыше 30 технологических процессов (рис. 1.1). По своему технологическому назначению они могут быть подразделены на четыре основные группы резка, соединение, нагрев и напыление материалов. Основой атих процессов является использование концентрированного местного источника нагрева высокотемпературным пламенем. К газопламенным методам примыкают процессы газоэлектрической, в том числе плазменной и газолаэерноб обработки, при которых теплоносителем служит газ, а источником нагрева — плазменная дуга, лазерный луч и т. д. [c.4]

Выполненная работа посвящена экспериментальному определению эффективной теплопроводности покрытий из двуокиси циркония, нанесенных мртодом плазменного напыления. Напыление двуокиси циркония на различные металлы с подслоем из вольфрама производилось на универсальной плазменной установке УПУ-2 с источником питания ИПН-160/600. В качестве исходного материала при напылении подслоя применялась вольфрамовая проволока диаметром 1,0 мм. Для основного покрытия использовалась стабилизированная электроплавленная двуокись циркония в виде порошка с частицами размером 40 -ь 90 мк. [c.92]

Нанесение покрытия вызывает местный нагрев подложки в пятне напыления. Источниками нагрева являются частицы покрытия и струя распыляющего газа (рис. 16). Наиболее сильный нагрев газом происходит при плазменном и газопламенном напылении. Можно рассматривать двоякое проявление теплового действия частиц на подложку во-первых, местный, чрезвычайно локализованный нагрев под каждой частицей в месте ее удара и деформации и, во-вторых, интегральный нагрев поверхности подложки, складывающийся из большого числа микротермических циклов отдельных частиц Из- [c.35]

В последнее время широкое распространение для восстановления и упрочнения деталей поучило газопламенное напыление покрытий вследствие простоты и доступности оборудования и гибкости технологического процесса (ТП) С помощью этого метода можно получать покрытия зночительной толщины (до 3 мм) и различного состава (особен-ио при напылении порошковых материалов). Однако данные покрытия йме от и недостатки, приводящие к их повреждаемости в процессе эксплуатации. Приводим анализ видов повреждаемости газо-плазменных покрытий известной иэ литературных источников, и предлагаем оптимальные, на наш взгляд, пути ее устранения. [c.104]

В качестве плазлюобразующих газов при напылении применяют аргон с добавками азота или водорода. В существующих плазменных установках, работающих на аргоне или азоте, процессы теплообмена между частицами и плаз-мой малоэффективны. Это подтверждается и низкими расчетными значениями критерия Био (см. таблицу), характеризующего интенсивность теплообмена тела с внешними источниками нагрева [3]. [c.26]

Другая тенденция, характерная для современной плазменно-напылительной техники,— применение мелкодисперсных порошков (1—5 мкм) из металлов, окислов металлов, карбидов, боридов, нитридов и силицидов для повышения плотности напыленных слоев. Порошки перед нанесением просушиваются в вакууме при температуре 200° С. Для использования таких порошков приспособлена плазменная установка фирмы Плазма-техник (Швейцария), комплектуемая плазмотроном с потребляемой мощностью 450 кВ при силе тока 800 А, пультом управления с двумя порошковыми питателями и источником питания. [c.239]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...