Պլազմային երեսպատում. սարքավորումներ և գործընթացների տեխնոլոգիա

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Պլազմայի մակերևույթի արդյունավետությունն ու խնդիրները չափազանց սուր են նյութատեխնիկների համար: Այս տեխնոլոգիայի շնորհիվ հնարավոր է ոչ միայն զգալիորեն մեծացնել բարձր բեռնված մասերի և հավաքույթների ծառայության ժամկետը և հուսալիությունը, այլև վերականգնել, թվում է, հարյուր տոկոսով մաշված և քայքայված արտադրանքը։

Պլազմային մակերեսի ներմուծումը տեխնոլոգիական գործընթաց էապես բարձրացնում է ինժեներական արտադրանքի մրցունակությունը: Գործընթացը սկզբունքորեն նոր չէ և կիրառվում է երկար ժամանակ։ Բայց այն անընդհատ բարելավում և ընդլայնում է իր տեխնոլոգիական հնարավորությունները։

Ընդհանուր դրույթներ

Պլազման իոնացված գազ է: Հուսալիորեն հայտնի է, որ գազի մոլեկուլների վրա էլեկտրական, ջերմային կամ մեխանիկական ազդեցության արդյունքում պլազմա կարելի է ստանալ տարբեր մեթոդներով։ Դրա ձևավորման համար անհրաժեշտ է դրական ատոմներից պոկել բացասական լիցքավորված էլեկտրոնները։

Որոշ աղբյուրներում կարող եք գտնելտեղեկություն այն մասին, որ պլազման նյութի ագրեգացման չորրորդ վիճակն է պինդ, հեղուկ և գազային հետ միասին: Իոնացված գազն ունի մի շարք օգտակար հատկություններ և օգտագործվում է գիտության և տեխնիկայի բազմաթիվ ճյուղերում. մետաղների և համաձուլվածքների պլազմային երեսպատում, ծանր բեռնված արտադրանքները վերականգնելու և կարծրացնելու համար, որոնք ունեն ցիկլային բեռներ, իոն-պլազմային ազոտավորում փայլի արտանետման մեջ դիֆուզիոն հագեցվածության համար: և մասերի մակերևույթների կարծրացում, քիմիական պրոցեսների իրականացման համար, թթունացում (օգտագործվում է էլեկտրոնիկայի արտադրության տեխնոլոգիայում):

Նախապատրաստում աշխատանքի

Մակերևույթը սկսելուց առաջ անհրաժեշտ է սարքավորումը կարգավորել: Հղման տվյալների համաձայն, անհրաժեշտ է ընտրել և սահմանել այրիչի վարդակի թեքության ճիշտ անկյունը արտադրանքի մակերեսին, հավասարեցնել այրիչի ծայրից մինչև մասի հեռավորությունը (այն պետք է լինի 5-ից 8-ը): միլիմետր) և տեղադրեք մետաղալարը (եթե մետաղալարերի նյութը երեսապատված է):

Եթե մակերեսը կիրականացվի վարդակի տատանումներով լայնակի ուղղություններով, ապա անհրաժեշտ է գլուխը դնել այնպես, որ եռակցումը լինի հենց մեջտեղում՝ տատանումների ամպլիտուդների ծայրահեղ կետերի միջև։ գլուխ. Անհրաժեշտ է նաև կարգավորել գլխի տատանողական շարժումների հաճախականությունն ու մեծությունը սահմանող մեխանիզմը։

Պլազմային աղեղի երեսպատման տեխնոլոգիա

Մակերևույթի երեսպատման գործընթացը բավականին պարզ է և կարող է հաջողությամբ կատարել ցանկացած փորձառու եռակցող: Այնուամենայնիվ, նա պահանջում էառավելագույն համակենտրոնացման և ուշադրության կատարող: Հակառակ դեպքում, դուք հեշտությամբ կարող եք փչացնել աշխատանքային մասը:

Հզոր աղեղային արտանետում է օգտագործվում աշխատանքային գազը իոնացնելու համար: Դրական լիցքավորված ատոմներից բացասական էլեկտրոնների անջատումն իրականացվում է աշխատանքային գազային խառնուրդի շիթերի վրա էլեկտրական աղեղի ջերմային ազդեցության շնորհիվ։ Սակայն մի շարք պայմաններում հոսքը հնարավոր է ոչ միայն ջերմային իոնացման, այլեւ հզոր էլեկտրական դաշտի ազդեցությամբ։

Գազը մատակարարվում է 20-25 մթնոլորտ ճնշման տակ։ Դրա իոնացման համար պահանջվում է 120-160 վոլտ լարում՝ մոտ 500 ամպեր հոսանքով։ Դրական լիցքավորված իոնները գրավվում են մագնիսական դաշտի կողմից և շտապում դեպի կաթոդ: Տարրական մասնիկների արագությունն ու կինետիկ էներգիան այնքան մեծ է, որ մետաղի հետ բախվելիս նրանք կարողանում են նրան տալ հսկայական ջերմաստիճան՝ +10 … +18000 աստիճան Ցելսիուսից։ Այս դեպքում իոնները շարժվում են վայրկյանում մինչև 15 կիլոմետր արագությամբ (!): Պլազմային մակերեսի տեղադրումը հագեցած է հատուկ սարքով, որը կոչվում է «պլազմային ջահ»: Հենց այս հանգույցն է պատասխանատու գազի իոնացման և տարրական մասնիկների ուղղորդված հոսք ստանալու համար։

Արկի հզորությունը պետք է լինի այնպիսին, որ կանխի հիմնական նյութի հալումը: Միևնույն ժամանակ, արտադրանքի ջերմաստիճանը պետք է լինի հնարավորինս բարձր՝ դիֆուզիոն գործընթացները ակտիվացնելու համար: Այսպիսով, ջերմաստիճանը պետք է մոտենա երկաթ-ցեմենտիտ դիագրամի լիկվիդուս գծին:

Հատուկ բաղադրության կամ էլեկտրոդային մետաղալարի նուրբ փոշին սնվում է բարձր ջերմաստիճանի պլազմայի շիթով, որի մեջ նյութըհալվում է. Հեղուկ վիճակում երեսպատումն ընկնում է կարծրացած մակերեսի վրա։

Պլազմային ցողում

Պլազմային ցողում իրականացնելու համար անհրաժեշտ է զգալիորեն բարձրացնել պլազմայի հոսքի արագությունը։ Դրան կարելի է հասնել լարման և հոսանքը կարգավորելու միջոցով: Պարամետրերը ընտրվում են էմպիրիկ կերպով։

Պլազմային ցողման համար նյութերը հրակայուն մետաղներ են և քիմիական միացություններ՝ վոլֆրամ, տանտալ, տիտանի, բորիդներ, սիլիցիդներ, մագնեզիումի օքսիդ և ալյումինի օքսիդ:

Սրսկման անվիճելի առավելությունը՝ համեմատած եռակցման հետ, ամենաբարակ շերտերը մի քանի միկրոմետրի կարգով ստանալու ունակությունն է։

Այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է կարծրացնելու կտրող պտտվող և ֆրեզերային փոխարինվող կարբիդային ներդիրները, ինչպես նաև ծորակները, գայլիկոնները, լոգախցիկները, ռամերները և այլ գործիքները:

Ստանալով բաց պլազմային շիթ

Այս դեպքում մշակման կտորն ինքնին հանդես է գալիս որպես անոդ, որի վրա նյութը նստում է պլազմայի միջոցով: Մշակման այս մեթոդի ակնհայտ թերությունը մակերեսի և մասի ողջ ծավալի տաքացումն է, որը կարող է հանգեցնել կառուցվածքային վերափոխումների և անցանկալի հետևանքների՝ փափկեցման, փխրունության ավելացման և այլն։

Փակ պլազմային շիթ

Այս դեպքում գազի այրիչը, ավելի ճիշտ՝ նրա վարդակը, հանդես է գալիս որպես անոդ։ Այս մեթոդը օգտագործվում է պլազմային փոշի մակերևույթի համար, որպեսզի վերականգնվի և բարելավվի մասերի աշխատանքը ևմեքենայական հանգույցներ. Այս տեխնոլոգիան առանձնահատուկ ժողովրդականություն է ձեռք բերել գյուղատնտեսական ճարտարագիտության ոլորտում:

Պլազմայի կոշտության առավելությունները

Հիմնական առավելություններից է ջերմային էներգիայի կենտրոնացումը փոքր տարածքում, ինչը նվազեցնում է ջերմաստիճանի ազդեցությունը նյութի սկզբնական կառուցվածքի վրա։

Գործընթացը լավ կառավարելի է: Ցանկության դեպքում և համապատասխան սարքավորումների պարամետրերով, մակերեսային շերտը կարող է տատանվել միլիմետրի մի քանի տասներորդից մինչև երկու միլիմետր: Հսկվող շերտ ստանալու հնարավորությունը հատկապես արդիական է այս պահին, քանի որ այն թույլ է տալիս զգալիորեն բարձրացնել մշակման տնտեսական արդյունավետությունը և ստանալ պողպատե արտադրանքի մակերևույթների օպտիմալ հատկություններ (կարծրություն, կոռոզիոն դիմադրություն, մաշվածության դիմադրություն և շատ ուրիշներ):

Մեկ ոչ պակաս կարևոր առավելություն է պլազմային եռակցման և երեսապատման հնարավորությունը տարբեր նյութերի` պղինձ, արույր, բրոնզ, թանկարժեք մետաղներ, ինչպես նաև ոչ մետաղներ: Եռակցման ավանդական մեթոդները հեռու չեն միշտ դա անել:

Կարծրապատման սարքավորում

Պլազմափոշի մակերևույթի տեղադրումը ներառում է խեղդուկ, թրթռիչ, պլազմային ջահ և սնուցման աղբյուրներ: Նաև այն պետք է հագեցած լինի աշխատանքային տարածք մետաղի փոշու հատիկներն ավտոմատ կերպով սնելու սարքով և ջրի մշտական շրջանառությամբ հովացման համակարգով։

Պլազմայի կարծրացման համար հոսանքի աղբյուրները պետք է համապատասխանեն խիստ պահանջներինկայունություն և հուսալիություն: Եռակցման տրանսֆորմատորները լավագույնս կատարում են այս դերը:

Մետաղական մակերեսի վրա փոշու նյութերի երեսապատման ժամանակ օգտագործվում է այսպես կոչված համակցված աղեղը։ Պլազմային ինչպես բաց, այնպես էլ փակ շիթերը օգտագործվում են միաժամանակ: Կարգավորելով այս կամարների հզորությունը՝ հնարավոր է փոխել աշխատանքային մասի ներթափանցման խորությունը: Օպտիմալ պայմաններում արտադրանքի աղավաղումը չի առաջանա: Սա կարևոր է ճշգրիտ տեխնիկայի մասերի և հավաքների արտադրության մեջ:

Նյութի սնուցող

Մետաղական փոշին չափվում է հատուկ սարքի միջոցով և սնվում հալման գոտի: Սնուցողի աշխատանքի մեխանիզմը կամ սկզբունքը հետևյալն է՝ ռոտորի շեղբերները փոշին մղում են գազի հոսքի մեջ, մասնիկները տաքանում են և կպչում մշակված մակերեսին։ Փոշը սնվում է առանձին վարդակով: Ընդհանուր առմամբ գազի այրիչում տեղադրված է երեք վարդակ՝ պլազմա մատակարարելու, աշխատանքային փոշի մատակարարելու և պաշտպանիչ գազ։

Եթե դուք օգտագործում եք մետաղալարեր, ապա խորհուրդ է տրվում օգտագործել ջրի տակ գտնվող աղեղային եռակցման մեքենայի ստանդարտ սնուցման մեխանիզմը:

Մակերեւույթի պատրաստում

Նյութերի պլազմային երեսպատմանը և ցողմանը պետք է նախորդի մակերեսի մանրակրկիտ մաքրումը ճարպային բծերից և այլ աղտոտիչներից: Եթե սովորական եռակցման ժամանակ թույլատրվում է կատարել միայն կոպիտ, մակերևութային հոդերի մաքրում ժանգից և մասշտաբներից, ապա գազային պլազմայի հետ աշխատելիս աշխատանքային մասի մակերեսը պետք է լինի իդեալական (հնարավորինս) մաքուր, առանց օտար ներդիրների: Ամենաբարակ օքսիդ թաղանթն ընդունակ էզգալիորեն թուլացնում է կպչուն փոխազդեցությունը կարծր երեսպատման և հիմնական մետաղի միջև:

Մակերեսը երեսպատման համար պատրաստելու համար խորհուրդ է տրվում հեռացնել մետաղի աննշան մակերևութային շերտը՝ մեքենայացնելով, կտրելով, որին հաջորդում է յուղազերծումը: Եթե մասի չափսերը թույլ են տալիս, ապա խորհուրդ է տրվում մակերեսները լվանալ և մաքրել ուլտրաձայնային լոգարանում։

Մետաղյա երեսպատման կարևոր առանձնահատկությունները

Գոյություն ունեն պլազմայի երեսպատման մի քանի տարբերակներ և մեթոդներ: Լարերի օգտագործումը որպես երեսպատման նյութ էապես մեծացնում է գործընթացի արտադրողականությունը փոշիների համեմատ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ էլեկտրոդը (լարը) գործում է որպես անոդ, ինչը նպաստում է նստած նյութի շատ ավելի արագ տաքացմանը, ինչը նշանակում է, որ թույլ է տալիս կարգավորել մշակման ռեժիմները դեպի վեր։

Սակայն, ծածկույթի որակը և կպչուն հատկությունները ակնհայտորեն կախված են փոշի հավելումներից: Նուրբ մետաղական մասնիկների օգտագործումը հնարավորություն է տալիս մակերեսի վրա ստանալ ցանկացած հաստության միատեսակ շերտ։

Մակերեսային փոշի

Փոշու մակերևույթի օգտագործումը նախընտրելի է ստացված մակերեսների որակի և մաշվածության դիմադրության տեսանկյունից, ուստի փոշի խառնուրդներն ավելի ու ավելի են օգտագործվում արտադրության մեջ: Փոշու խառնուրդի ավանդական բաղադրությունը կոբալտի և նիկելի մասնիկներն են: Այս մետաղների համաձուլվածքն ունի լավ մեխանիկական հատկություններ։ Նման կազմով մշակելուց հետո մասի մակերեսը մնում է կատարյալ հարթ և կարիք չկա դրա մեխանիկական հարդարման և անկանոնությունների վերացման։Փոշու մասնիկների մասնաբաժինը ընդամենը մի քանի միկրոմետր է։