Spruzzatura gasdinamica del metallo: scopo, scopo, tipi di tecnologia. Vantaggi e svantaggi del metodo. Area di applicazione. Attrezzature e caratteristiche dell'uso della spruzzatura a freddo.

La spruzzatura gasdinamica del metallo viene eseguita per dare superfici metalliche e non metalliche prodotti in metallo proprietà richieste. Questo può essere un aumento della conduttività elettrica e termica, resistenza, protezione dall'esposizione processi di corrosione, ripristino di dimensioni geometriche, ecc. Allo stesso tempo, a seconda di compito specifico, a seconda del metallo del prodotto, è selezionato equipaggiamento necessario, materiali di consumo e tecnologia di spruzzatura. Molto spesso le superfici sono soggette a metallizzazione, mentre il rivestimento applicato ha un'elevata adesione al materiale su cui è applicato e il prodotto è meccanicamente resistente. Possono essere depositate polveri o miscele di metallo puro, nelle quali, oltre al componente metallico, viene introdotta polvere ceramica determinate quantità. Ciò riduce significativamente il costo della tecnologia di verniciatura a polvere e non ne pregiudica le proprietà.

L'essenza del metodo di spruzzatura dinamica a gas freddo è l'applicazione e il fissaggio sulla superficie di un prodotto o parte di particelle solide di metallo o una miscela di materiali di dimensioni comprese tra 0,01 e 50 micron, accelerati alla velocità richiesta nell'aria , azoto o elio. Tale materiale è chiamato polvere. Queste sono particelle di alluminio, stagno, nichel, babbit di diverse marche, una miscela di polvere di alluminio con zinco. Il mezzo con cui viene movimentato il materiale può essere freddo o riscaldato ad una temperatura non superiore a 700 °C.

Al contatto con la superficie del prodotto si verifica una trasformazione del tipo plastico e l'energia del tipo cinematico passa in adesivo e termico, che contribuisce alla produzione di uno strato superficiale durevole del metallo. La polvere può essere applicata non solo su superfici metalliche, ma anche su quelle in cemento, vetro, ceramica, pietra, il che amplia notevolmente la portata del metodo per creare superfici con proprietà speciali.

A seconda della pressione, si distinguono i seguenti tipi di irrorazione dinamica a gas freddo:

• alto;
• Basso.

Nel primo caso, l'elio e l'azoto vengono utilizzati come mezzo di lavoro che sposta materiale in polvere di dimensioni comprese tra 5 e 50 micron. Le particelle metalliche, se si muovono, hanno una pressione superiore a 15 atm. Nel secondo caso, viene utilizzato aria compressa, che viene erogato a pressione non superiore a 10 atm. Questi tipi differiscono anche per indicatori come la potenza di riscaldamento e il consumo del mezzo di lavoro.

Le fasi di spruzzatura sono le seguenti:

• preparazione della superficie del prodotto per la spruzzatura con mezzi meccanici o abrasivi;
• riscaldamento del mezzo di lavoro (aria, azoto, elio) al processo tecnologico temperatura;
• fornitura di gas riscaldato all'ugello dell'apparecchiatura insieme alla polvere alla pressione richiesta.

Di conseguenza, la polvere viene accelerata nel flusso a velocità supersoniche e si scontra con la superficie della parte o del prodotto. C'è una deposizione di uno strato metallico con uno spessore, il cui valore dipende dalla temperatura di riscaldamento del gas fornito e dalla pressione.

La preparazione della superficie del prodotto con un metodo abrasivo viene eseguita utilizzando l'apparecchiatura stessa per l'applicazione della spruzzatura dinamica del gas semplicemente modificando i parametri della modalità.

Lo scopo di questo tipo di irrorazione è piuttosto ampio. Il metodo viene utilizzato per sigillare perdite in serbatoi e tubazioni, riparare parti e fusioni in leghe leggere, applicare rivestimenti elettricamente conduttivi, anticorrosione e antifrizione, eliminare danni meccanici, ripristinare sedi nei cuscinetti.

I principali vantaggi del metodo

I vantaggi della tecnologia includono:

• esecuzione del lavoro in qualsiasi condizione climatica (pressione, temperatura, umidità);
• la possibilità di utilizzare attrezzature di tipo fisso e portatile, che in quest'ultimo caso consente di eseguire lavori nel luogo della loro realizzazione;
• la possibilità di applicare un rivestimento alle aree locali (luoghi difettosi);
• la possibilità di creare livelli con proprietà diverse;
• la possibilità di creare uno strato dello spessore richiesto o di diverso spessore nei rivestimenti multistrato;
• il processo non influisce sulla struttura del prodotto, che viene spruzzato, il che rappresenta un vantaggio importante;
• sicurezza;
• rispetto dell'ambiente.

Lo svantaggio di questo tipo di irrorazione è solo un dato di fatto. Gli strati possono essere applicati a metalli duttili come rame, zinco, alluminio, nichel e loro leghe.

Produttori paesi diversi produrre attrezzature fisse e portatili per il rivestimento manuale e automatizzato di diverse capacità su diversi metalli.

Attrezzatura applicata

L'apparato per la spruzzatura di metallo gas-dinamica è costituito dalle seguenti parti principali:

• contenitori per polveri;
• sistemi per l'alimentazione del mezzo di lavoro, compresa una bombola per gas compresso e tutti gli accessori necessari per esso;
• ugelli (di norma ce ne sono diversi, hanno configurazioni diverse e vengono utilizzati per diverse modalità di spruzzatura);
• pannello di controllo.

Nella Federazione Russa, l'attrezzatura di alta qualità per la spruzzatura con il metodo gas-dinamico è prodotta dal centro di spruzzatura delle polveri di Obninsk con il marchio "DIMET". Soddisfa i requisiti dei GOST nazionali, è certificato e protetto da brevetti in molti paesi, inclusa la Russia.

Il processo di riparazione di una parte mediante spruzzatura dinamica del gas è mostrato nel video:

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• "Oboronka" ha condiviso un metodo per il restauro di prodotti in metallo

A proposito, gli ingegneri di Obninsk hanno già sviluppato diverse modifiche delle installazioni DIMET. Data la domanda diffusa questa attrezzatura, ora sia i dispositivi manuali che automatizzati di spruzzatura dinamica a gas freddo sono prodotti in serie, il che consente loro di essere utilizzati nell'industria, industria petrolifera e del gas, così come nelle piccole imprese per la lavorazione di piccole parti. Inoltre, non c'è nulla di particolarmente complicato nella tecnologia stessa. Per il funzionamento del complesso (oltre al materiale da spruzzare) è necessaria solo aria compressa (fornita ad una pressione di 0,6-1,0 MPa e una portata di 0,3-0,4 m3/min.) e un'alimentazione a 220 V .

Ora sui vantaggi e gli svantaggi del metodo. Attrezzature per la spruzzatura di metalli dalla Cina? In primo luogo, contrariamente al metodo gastermico, il CGN può essere efficacemente utilizzato a pressione normale, in qualsiasi intervallo di temperatura e livello di umidità.

In secondo luogo, è assolutamente sicuro per l'ambiente. In terzo luogo, grazie all'elevata velocità, può essere utilizzato anche per la pulizia di superfici abrasive. Ebbene, l'unico inconveniente della tecnologia è la possibilità di applicare rivestimenti solo da metalli relativamente duttili, come rame, alluminio, zinco, nichel, ecc.

Ambito di CGN

Vorrei soffermarmi più in dettaglio sulle aree di applicazione della tecnologia della spruzzatura dinamica a gas freddo con materiali in polvere per mostrare chiaramente quanto sia richiesta oggi.

Eliminazione dei difetti, ripristino delle superfici e sigillatura

Tutto questo è un lavoro che anche le piccole imprese possono fare. Ad esempio, nelle piccole officine è possibile riparare parti in leghe leggere (parti di una struttura automobilistica, ad esempio), principalmente alluminio e alluminio-magnesio. Inoltre, i difetti che si sono verificati sia nel processo di produzione che durante il funzionamento vengono facilmente eliminati.

E l'assenza di un forte riscaldamento e la bassa energia del metodo consentono di riparare anche prodotti a parete sottile.

CGN è ottimo anche per il ripristino di superfici usurate. Ad esempio, un processo così laborioso come la "costruzione" del metallo nelle sedi dei cuscinetti può ora essere eseguito anche da piccole imprese, per non parlare del ripristino della tenuta (quando l'uso di sigillanti liquidi è impossibile) in tubazioni, scambiatori di calore o recipienti per gas di lavoro, liquidi.

Restauro ad alta precisione di parti di vari meccanismi, conduzione corrente

CGN molto efficace nella riparazione di manufatti complessi, dove è richiesto il ripristino preciso dei parametri geometrici, l'eliminazione dei difetti nascosti, ma allo stesso tempo con la conservazione di tutti caratteristiche di performance, così come il vestito commerciale. È per questo questo metodo utilizzato attivamente nel complesso militare-industriale, nelle industrie ferroviarie e aeronautiche, agricoltura, trasporto gas, ecc.

Non puoi fare a meno di questa tecnologia nella creazione di cuscinetti di contatto. Prezzi per attrezzature per la spruzzatura di metalli? Grazie alla possibilità di un facile rivestimento su qualsiasi superficie metallica, ceramica e vetro, il CGN viene utilizzato anche nella produzione di prodotti elettrici. Ad esempio, nei processi di placcatura in rame, la creazione di reti di alimentazione di corrente, l'applicazione di cavi di corrente, la produzione di sottostrati per la saldatura, ecc.

Trattamento anticorrosione ed eliminazione dei difetti profondi

Spruzzare il cosiddetto rivestimento antifrizione è un modo molto efficace per eliminare i danni locali (scheggiature profonde, graffi, graffi). Ciò evita la procedura di ricarica completa o addirittura di sostituzione del prodotto, che, ovviamente, non è economicamente sostenibile.

E nel trattamento anticorrosivo e nella protezione dalla corrosione ad alta temperatura di varie comunicazioni, questo metodo non ha eguali. A proposito, varie modifiche all'attrezzatura DIMET® fornire una lavorazione di alta qualità della superficie interna di tubi con un diametro di 100 mm e una lunghezza fino a 12 m.

Informazioni aggiuntive:

I rivestimenti resistenti al calore vengono applicati con il metodo gas-dinamico, che fornisce protezione fino a 1000-1100 gradi Celsius. La conduttività elettrica è in media dell'80-90% della conduttività elettrica del materiale sfuso. La resistenza alla corrosione dipende dalle caratteristiche dell'ambiente aggressivo.

Il funzionamento dell'apparecchiatura DIMET, sviluppata e prodotta in serie dal "Obninsk Center for Powder Spraying" (OOO "OCPN"), si basa sull'effetto di fissare particelle metalliche, se si muovono a velocità supersonica, sulla superficie quando si scontrarsi con esso, spruzzatura gas dinamica metalli DIMET. La tecnologia consente di applicare rivestimenti metallici non solo su metalli, ma anche su vetro, ceramica, pietra e cemento. La tecnologia DIMET consente ormai di applicare rivestimenti di alluminio, zinco, rame, stagno, piombo, babbits, nichel e di applicarli non solo su metalli, ma anche su vetro, ceramica, pietra e cemento.

Gli specialisti di Plakart producono rivestimenti gas-dinamici per apparecchiature industriali (ad esempio, nella foto - rivestimento anticorrosione di uno scambiatore di calore senza smontaggio). Inoltre, forniamo impianti di spruzzatura dinamica a gas freddo chiavi in ​​mano (regolazione, assistenza, formazione).

A seconda della composizione consumabile(polvere) e cambiando le modalità della sua applicazione, è possibile ottenere un rivestimento omogeneo o composito con una struttura solida o porosa e un proprio compito funzionale. Questo può essere: ripristinare la geometria del prodotto, rafforzare e proteggere il metallo dalla corrosione, aumentare la conduttività termica ed elettrica del materiale, nonché la formazione di un rivestimento resistente all'usura in grado di resistere agli effetti di ambienti chimicamente attivi, elevati carichi termici, ecc.

Nella descrizione dell'invenzione di Browning, questi problemi sono discussi ma non risolti. uscire da questa disposizione apre un metodo di spruzzatura in cui la polvere non viene riscaldata allo stato fuso. L'idea della possibilità di "saldatura a freddo" di piccole particelle metalliche durante la loro collisione ad alta velocità con una superficie solida è stata espressa nell'invenzione di Shestakov nel 1967. La proposta di saldatura a freddo di particelle in modalità dinamica non lo era sviluppato in quel momento.

Attrezzature per la spruzzatura dinamica a gas freddo di metalli? Perché per implementare il regime di spruzzatura a freddo, erano necessarie nuove proposte per la progettazione del gruppo ugelli.

In realtà, è una versione più avanzata del metodo gas-termico di ripristino di varie parti e superfici metalliche che è stato a lungo collaudato. Cold Spray o semplicemente CGN amplia notevolmente le possibilità del metodo "a caldo" di lavorazione dei prodotti.

Oggi è senza dubbio la tecnologia più avanzata per il recupero e la protezione dei materiali, che si è diffusa sia nel settore industriale che in quello civile.

Il principio di azione, i pro ei contro di CGN

Presenta due differenze principali rispetto al metodo di restauro gas-termico. In primo luogo, la deposizione di un rivestimento protettivo o riparatore avviene a bassa temperatura non superiore a 150 °C, che a sua volta non provoca stress nei pezzi e la loro deformazione. In secondo luogo, la tecnologia "a freddo" consente di creare uno strato di spessore regolabile e all'interno di confini definiti con precisione. Parleremo di altri pro e contro un po 'più tardi, ma per ora, sugli autori del metodo e su come funziona.

Il suo sviluppatore è "Centro di verniciatura a polvere di Obninsk"(Russia). Si chiama l'attrezzatura che producono DIMET®. È certificato secondo il sistema GOST R ed è protetto da brevetti in Russia, Stati Uniti, Canada e altri paesi. La tecnologia si basa sul principio dell'impatto supersonico delle particelle più piccole di materiali a basso punto di fusione e di altro tipo sulla superficie trattata. Fondamentalmente, si tratta di polimeri o leghe di carburi con metalli con una dimensione delle particelle di 0,01-0,5 micron. Miscelandosi con il gas, vengono alimentati al prodotto ad una velocità di 500-1000 m/s.

A seconda della composizione del materiale di consumo (polvere) e cambiando le modalità della sua applicazione, è possibile ottenere un rivestimento omogeneo o composito con una struttura solida o porosa e un proprio compito funzionale. Questo può essere: ripristinare la geometria del prodotto, rafforzare e proteggere il metallo dalla corrosione, aumentare la conduttività termica ed elettrica del materiale, nonché la formazione di un rivestimento resistente all'usura in grado di resistere agli effetti di ambienti chimicamente attivi, elevati carichi termici, ecc.

A proposito, gli ingegneri di Obninsk hanno già sviluppato diverse modifiche delle unità DIMET ®. Data l'ampia richiesta di questa attrezzatura, le macchine per la spruzzatura dinamica a gas freddo sia manuali che automatiche sono ora prodotte in serie, il che consente loro di essere utilizzate nell'industria, nell'industria petrolifera e del gas, nonché nelle piccole imprese per la lavorazione di piccole parti. Inoltre, non c'è nulla di particolarmente complicato nella tecnologia stessa. Per il funzionamento del complesso (oltre al materiale da spruzzare) è necessaria solo aria compressa (fornita ad una pressione di 0,6-1,0 MPa e una portata di 0,3-0,4 m3/min.) e un'alimentazione a 220 V .

Ora di più sui vantaggi e gli svantaggi del metodo. In primo luogo, contrariamente al metodo gastermico, il CGN può essere efficacemente utilizzato a pressione normale, in qualsiasi intervallo di temperatura e livello di umidità. In secondo luogo, è assolutamente sicuro per l'ambiente. In terzo luogo, grazie all'elevata velocità, può essere utilizzato anche per la pulizia di superfici abrasive. Ebbene, l'unico inconveniente della tecnologia è la possibilità di applicare rivestimenti solo da metalli relativamente duttili, come rame, alluminio, zinco, nichel, ecc.

Ambito di CGN

Vorrei soffermarmi più in dettaglio sulle aree di applicazione della tecnologia della spruzzatura dinamica a gas freddo con materiali in polvere per mostrare chiaramente quanto sia richiesta oggi.

Eliminazione dei difetti, ripristino delle superfici e sigillatura

Tutto questo è un lavoro che anche le piccole imprese possono fare. Ad esempio, nelle piccole officine è possibile riparare parti in leghe leggere (parti di una struttura automobilistica, ad esempio), principalmente alluminio e alluminio-magnesio. Inoltre, i difetti che si sono verificati sia nel processo di produzione che durante il funzionamento vengono facilmente eliminati. E l'assenza di un forte riscaldamento e la bassa energia del metodo consentono di riparare anche prodotti a parete sottile.

CGN è ottimo anche per il ripristino di superfici usurate. Ad esempio, un processo così laborioso come la "costruzione" del metallo nelle sedi dei cuscinetti può ora essere eseguito anche da piccole imprese, per non parlare del ripristino della tenuta (quando l'uso di sigillanti liquidi è impossibile) in tubazioni, scambiatori di calore o recipienti per gas di lavoro, liquidi.

È molto efficace nella riparazione di prodotti complessi, dove è richiesto un accurato ripristino dei parametri geometrici, l'eliminazione dei difetti nascosti, ma allo stesso tempo con la conservazione di tutte le caratteristiche operative, nonché la presentazione. Ecco perché questo metodo viene utilizzato attivamente nel complesso militare-industriale, nelle industrie ferroviarie e aeronautiche, nell'agricoltura, nella trasmissione del gas, ecc.

Non puoi fare a meno di questa tecnologia nella creazione di cuscinetti di contatto. Grazie alla possibilità di un facile rivestimento su qualsiasi superficie metallica, ceramica e vetro, il CGN viene utilizzato anche nella produzione di prodotti elettrici. Ad esempio, nei processi di placcatura in rame, la creazione di reti di alimentazione di corrente, l'applicazione di cavi di corrente, la produzione di sottostrati per la saldatura, ecc.

Trattamento anticorrosione ed eliminazione dei difetti profondi

Spruzzare il cosiddetto rivestimento antifrizione è un modo molto efficace per eliminare i danni locali (scheggiature profonde, graffi, graffi). Ciò evita la procedura di ricarica completa o addirittura di sostituzione del prodotto, che, ovviamente, non è economicamente sostenibile.

E nel trattamento anticorrosivo e nella protezione dalla corrosione ad alta temperatura di varie comunicazioni, questo metodo non ha eguali. A proposito, varie modifiche all'attrezzatura DIMET® fornire una lavorazione di alta qualità della superficie interna di tubi con un diametro di 100 mm e una lunghezza fino a 12 m.

Il processo di spruzzatura gasdinamica è il fissaggio di particelle metalliche su prodotti metallici, vetrosi, ceramici o cementizi al momento della collisione della miscela gas-polvere con la superficie esterna-substrato. Ciò accade a causa dell'accelerazione preliminare di queste particelle nell'ugello per l'accelerazione supersonica delle particelle, mentre la temperatura delle particelle metalliche accelerate non supera la loro temperatura di fusione. Lo strato metallico depositato sul prodotto mediante spruzzatura dinamica a gas freddo si distingue per l'adesione di alta qualità alla superficie di base ed è resistente ai danni meccanici.

La storia della scoperta del fenomeno e dei fatti scoperti empiricamente

Il fatto che per la formazione di un rivestimento metallico sulla superficie del substrato non è necessario portare le particelle metalliche allo stato di fusione o di avvicinamento ad esso, come avviene solitamente quando si utilizzano tecniche di deposizione standard, è stato scoperto alla fine del 20 ° secolo da scienziati russi. I risultati di una serie di esperimenti condotti da ricercatori dell'Accademia delle scienze russa hanno dimostrato che la deposizione superficiale può essere ottenuta anche riscaldando particelle di metallo solido a una temperatura molto inferiore al loro punto di fusione.

Inoltre, durante gli esperimenti sono stati registrati i seguenti fatti importanti:

• Il parametro principale nella tecnologia della spruzzatura dinamica a gas freddo, da cui dipende la qualità dell'adesione, è la velocità di accelerazione della miscela gas-polvere. È questo parametro che influenza il grado di adesione del rivestimento alla superficie su cui è applicato, nonché caratteristiche dello strato depositato come porosità e resistenza meccanica. A una velocità delle particelle solide superiore a 500-600 m/s, i processi erosivi si trasformano in uno strato di spruzzo duraturo;
• Empiricamente, è stato trovato il limite critico del consumo di particelle, al quale lo strato metallico non si forma per qualsiasi durata di esposizione del flusso di polvere di gas al substrato;
• se il consumo di polvere supera il valore critico, si verifica un'adesione forte e affidabile delle particelle sulla superficie spruzzata e si forma uno strato denso spruzzato;
• del volume totale di particelle solide disperse dal flusso supersonico, solo una piccola quantità forma uno strato di spruzzo superficiale. La massa principale di particelle viene spruzzata e non ha la capacità di prendere piede sulla superficie trattata. Di conseguenza, la quantità di particelle metalliche depositate e fissate sul prodotto dipende direttamente dalla quantità di materiale in polvere consumato;
• la superficie del substrato durante la formazione dello strato di deposizione si riscalda in modo insignificante.

Tipi di spruzzatura dinamica a gas freddo e loro vantaggi

La spruzzatura dinamica a gas freddo ha 2 tipi:

1. Spruzzatura ad alta pressione, che utilizza elio, azoto o una miscela di gas. Il consumo di materiale in polvere è di 4,5-13,5 kg/h.
2. Spruzzatura dinamica a gas freddo bassa pressione effettuato con aria compressa. Il volume della polvere consumata varia da 0,3-3 kg/h.

Entrambi i tipi di irrorazione hanno i loro vantaggi e svantaggi:

• se utilizzato in un processo ad alta pressione, il rivestimento è di migliore qualità, nonostante la dimensione delle particelle solide della polvere metallica possa variare da 5 a 50 micron, e non entro 5-30 micron, come nella tecnologia dell'aria compressa ;
• Il processo di spruzzatura a bassa pressione utilizza attrezzature più piccole, il cui costo è molto inferiore a quello utilizzato per la spruzzatura sotto alta pressione.

Processo tecnologico di spruzzatura ad alta e bassa pressione

Nel processo di spruzzatura a freddo ad alta pressione, il gas viene riscaldato e combinato con le particelle solide del materiale in polvere. Questa miscela gas-polvere entra in un ugello supersonico, vi accelera a velocità supersonica e, sotto una pressione di 7-40 bar, viene diretta verso la superficie del prodotto su cui è necessario formare un rivestimento metallico.

La spruzzatura a freddo, che utilizza aria compressa, è tecnologicamente diversa dal metodo di spruzzatura ad alta pressione in quanto i processi principali avvengono immediatamente nell'ugello per accelerare le particelle a velocità supersonica: il gas viene riscaldato direttamente al suo interno e la polvere entra nell'ugello perpendicolare al flusso del gas. Inoltre, quando si utilizza il metodo di spruzzatura a bassa pressione, vengono utilizzate polveri in cui sono presenti particelle di ceramica oltre a particelle di metallo. Tali additivi migliorano le condizioni superficiali del prodotto da spruzzare e migliorano la qualità dell'adesione dei materiali. Inoltre, durante il passaggio del flusso di miscela attraverso l'apparecchiatura, le particelle di ceramica puliscono ulteriormente le pareti e l'uscita dell'ugello.

Portata della spruzzatura dinamica a gas freddo

Il rivestimento dinamico a gas freddo viene utilizzato per risolvere i seguenti problemi:

• ripristino di parti metalliche soggette a scheggiature, crepe, abrasioni e altri danni meccanici;
• rivestimento di prodotti metallici a spruzzo per aumentarne le proprietà anticorrosive e termoconduttive;
• protezione delle superfici di contatto dei puntali dei cavi metallici.

Spruzzatura supersonica a gas freddo dinamico (SCD).

L'essenza del metodo risiede nella formazione di rivestimenti dovuti all'elevata energia cinetica delle particelle metalliche non fuse. Questo metodo è attualmente noto come spruzzo freddo- spruzzo freddo.

Va notato che nei più comuni metodi di rivestimento gas-termico per la loro formazione da un flusso di particelle, è necessario che le particelle che cadono sul substrato abbiano una temperatura elevata, solitamente superiore al punto di fusione del materiale. Con la spruzzatura dinamica del gas, questa condizione non è obbligatoria, il che ne determina l'unicità. In questo caso, le particelle che si trovano in uno stato non fuso, ma con una velocità molto elevata, interagiscono con una base solida.

In contrasto con il metodo di spruzzatura al plasma caldo, è stato sviluppato un metodo gas-dinamico di deposizione del rivestimento a freddo, la cui essenza era che veniva stabilita una certa velocità di soglia alla quale le particelle di plastica fredda formavano un rivestimento denso. Con granulazione diversa (particelle grandi e piccole in un unico flusso), le particelle più piccole con una velocità maggiore si depositavano sul substrato, mentre le particelle più grandi con una velocità inferiore rimbalzavano sulla superficie e non partecipavano alla formazione del rivestimento.

Questo comportamento delle particelle ha permesso di introdurre particelle abrasive più grandi nel flusso del materiale di rivestimento. La sabbiatura e il rivestimento simultanei hanno avuto luogo. Dal punto di vista della preparazione della superficie, quando la superficie giovanile del substrato perde la sua attività a causa dell'assorbimento di gas sulla superficie durante il ritardo di deposizione, tale schema di rivestimento è ottimale. Allo stesso tempo, è stata sviluppata un'installazione in cui il gas (aria, azoto) a una pressione di 2,5-3,5 MPa viene riscaldato a 350-600 ° C in una bobina metallica che lo attraversa elettro-shock da un trasformatore di saldatura. L'atomizzatore è dotato di un ugello Laval, che fornisce un deflusso supersonico di un getto bifase.

Sulla fig. 2.48 è un diagramma del processo. La spruzzatura a freddo gasdinamica consente di applicare rivestimenti di metalli duttili con l'aggiunta di altri materiali.

Sulla fig. 2.49 mostra le dipendenze della velocità e della temperatura del gas e delle particelle lungo l'ugello Laval per un getto bifase (azoto + particelle solide di rame con una dimensione di 5 e 25 micron) a pressione R= 2,5 MPa e temperatura T0= 950°С. In questo caso, il rapporto tra il diametro di uscita /) in e il critico /) k è /) in / Г> k \u003d 9.

Riso. 2.48.

Riso. 2.49. Temperatura dell'aria Td, velocità dell'aria e temperatura e velocità delle particelle di rame con un diametro di 5 e 25 micron in un ugello supersonico profilato

L'installazione domestica "DIMET" è prodotta dal centro di spruzzatura polveri di Obninsk in due versioni: manuale con una potenza di 2 kW e fissa con una potenza di 7 kW. Le raccomandazioni per l'uso di materiali in polvere sono presentate nella Tabella. 2.10.

L'applicazione principale di HDN è l'applicazione di rivestimenti anticorrosione di un tipo di battistrada a base di alluminio e zinco. Vengono applicati rivestimenti resistenti all'usura a base di materiali plastici: babbitt, rame, nichel, ecc. Rispetto ai metodi GN ed EDM, quando il metallo viene fuso e saturo di gas, incluso l'idrogeno, che peggiora le proprietà protettive del rivestimento, HDN non presenta questi svantaggi. L'idrogeno non si dissolve nelle particelle in fase solida. Il rivestimento protegge efficacemente l'acciaio dalla corrosione. Il metodo ha trovato ampia applicazione per proteggere le carrozzerie dalla corrosione nell'area delle saldature.

Principale Componenti rivestimenti	lavorando
Alluminio, zinco		Sigillatura di perdite in tubi metallici, radiatori, condensatori, scambiatori di calore, ecc., compresa la sigillatura di perdite in saldature, riparazione di corrosione e danni meccanici. Sigillatura di crepe, buchi e altri difetti in parti in alluminio, acciaio e ghisa
Alluminio, zinco		Ripristino della forma delle parti metalliche. Riempimento di cavità, pori, crepe e altri difetti in prodotti in alluminio e sue leghe (comprese parti di motore, muffe e così via.). Ripristino sedi cuscinetti in parti in alluminio, acciaio e ghisa
Alluminio, carburo di silicio		Riempimento di cavità, crepe e altri difetti in parti di carrozzeria di motori in alluminio, acciaio e ghisa
Ossido di alluminio		Pulitura e preparazione a getto abrasivo della superficie di acciaio e ghisa per l'applicazione di rivestimenti metallici
		Rivestimento elettricamente conduttivo (su acciaio, alluminio, ceramica). Fondo per saldature a stagno su parti in alluminio, acciaio e ghisa
Rame, zinco		Riempimento di cavità, crepe e altri difetti nelle parti della carrozzeria del motore in acciaio e ghisa

Principale Componenti rivestimenti	lavorando	Nomina di rivestimenti, oggetti di riparazione e restauro
		Protezione anticorrosione. Sigillatura di difetti, microcricche, connessioni filettate
		Rivestimento resistente al calore per proteggere dalla corrosione ad alta temperatura. Rivestimento elettricamente conduttivo per piazzole di contatto di apparecchiature elettriche
Nichel, zinco		Riempimento di cavità, bruciature e altri difetti nei prodotti in acciaio. Per prodotti ad alta temperatura
		Rivestimento elettricamente conduttivo per piazzole di contatto di apparecchiature elettriche
		Protezione anticorrosiva di parti in acciaio e saldature su strutture in acciaio

Sulla fig. 2.50 mostra lo schema impiantistico dell'azienda Linde(STATI UNITI D'AMERICA). Recenti progressi nell'implementazione del metodo: la produzione di spruzzatori manuali, le cui caratteristiche sono riportate nella tabella. 2.11.

Tabella 2.11

Caratteristiche degli atomizzatori HDN

Caratteristiche	Modello 412	Modello 403
Produttività secondo A1, g/min
Numero di modalità di temperatura
Dimensioni (mm) e peso (kg):
blocco di spruzzatura	450 x 64 x 85 mm; 1,3 kg	450 x 64 x 85 mm; 1,3 kg
	340 x 260 x 320 mm; 8kg	560 x 260 x 490 mm; 16 kg
Caratteristiche rivestimenti:
forza di adesione, MPa
porosità, %
rugosità superficiale, µm	R, = 20-40

Riso. 2.50. Schema dell'impianto di spruzzatura a freddo dell'azienda Linde:

1 - autocisterna con gas liquefatto (AG); 2 - evaporatore; 3 - compressore; 4 - Riscaldatore d'aria; 5 - alimentatore di polvere; 6 - atomizzatore

Il basso fabbisogno di gas accelerante e il basso consumo energetico consentono di realizzare unità portatili utilizzando la tecnologia DIMET.