금속 분사 기술. 코팅의 플라즈마 스프레이. 용사 적용

~에 플라즈마 방법코팅 적용 중 분무된 재료는 액체 상태로 가열되고 고온 플라즈마 흐름을 사용하여 처리할 표면으로 전달됩니다. 분무할 재료는 막대, 분말 또는 와이어 형태로 제공됩니다. 파우더 웨이가장 일반적인.

플라즈마 분사 방식의 독창성은 플라즈마 제트의 고온(섭씨 최대 50,000도)과 제트 내 입자의 고속(최대 500m/s)에 있습니다. 분무 표면의 가열은 작고 200도를 초과하지 않습니다.

본 문서에서는 박막의 두께가 수 나노미터에서 100μm 정도라고 가정합니다. 그런 다음 이 설명서의 리소그래피 및 에칭 섹션에 설명된 프로세스를 사용하여 필름을 국부적으로 에칭할 수 있습니다. 고체 물질은 일반적으로 반응에서 형성된 유일한 생성물이 아닙니다. 부산물에는 가스, 액체 및 기타 고체가 포함될 수 있습니다.

이러한 모든 공정에 공통적인 것은 증착된 물질이 물리적으로 기판으로 전달된다는 것입니다. 즉, 기판에 물질을 형성하는 화학 반응이 없습니다. 이것은 주조 공정에 대해 완전히 옳은 것은 아니지만 그렇게 생각하는 것이 더 편리합니다.

플라즈마 분무의 생산성은 30...40kW 용량의 플라즈마 발생기의 경우 3-20kg/h이고 150...200kW 용량의 장비의 경우 50-80kg/h입니다.

부품 표면에 대한 코팅의 접착 강도는 분리의 경우 평균 10-55MPa이며 경우에 따라 최대 120MPa입니다. 코팅의 다공성은 10...15% 범위입니다. 코팅 두께는 일반적으로 1mm를 넘지 않습니다. 두께가 증가하면 스프레이 층에 응력이 발생하여 부품 표면에서 분리되는 경향이 있기 때문입니다.

화학 기상 증착

이것은 거리가 멀다 전체 목록기술이 끊임없이 발전하고 있기 때문입니다. 이 과정에서 기판은 일련의 가스가 공급되는 반응기에 배치됩니다. 공정의 기본 원리는 소스 가스 사이에 화학 반응. 이 반응의 생성물은 반응기 내부의 모든 표면에 응축되는 고체 물질입니다.

이 공정의 주요 문제는 높은 침강 온도와 상대적으로 느린 침강 속도입니다. 그러나 필름의 품질은 일반적으로 더 높은 온도에서 진행되는 공정보다 나쁩니다. 이 기술은 다양한 재료를 적용할 수 있지만 일부는 가공 중 생성되는 유해한 부산물로 인해 공장에서 덜 인기가 있습니다. 재료의 품질은 공정마다 다르지만 좋은 규칙더 높은 공정 온도는 더 높은 품질과 더 적은 결함을 가진 재료를 생산한다는 것입니다.

회전하는 금속 브러시로 동시 표면 처리와 결합된 플라즈마-아크 스프레이는 코팅 다공성을 1-4%로 줄이고 총 스프레이 두께를 20mm로 증가시킬 수 있습니다.

플라즈마 형성 가스는 질소, 헬륨, 아르곤, 수소, 이들의 혼합물 및 공기와 메탄, 프로판 또는 부탄의 혼합물입니다.

이 공정은 "전기도금"이라고도 하며 일반적으로 전기 전도성 재료로 제한됩니다. 기본적으로 두 가지 코팅 기술이 있습니다. 전기도금및 화학 처리. 전기도금 공정에서 기판은 액체 용액에 놓입니다. 기판의 전도성 영역과 액체의 상대 전극 사이에 전위가 가해지면 화학적 산화 환원 과정이 발생하여 기판에 물질 층이 형성되고 일반적으로 카운터에서 약간의 가스가 발생합니다. 전극.

플라즈마 스프레이는 분말 유형, 철 및 비철 금속 분말, 니켈, 몰리브덴, 크롬, 구리, 금속 산화물, 금속 탄화물 및 니켈 및 코발트와의 조성, 금속 합금, 복합 재료(니켈-흑연, 니켈)를 포함한 와이어를 사용합니다. -알루미늄 등) 및 금속, 합금 및 탄화물의 기계적 혼합물. 분무 모드를 조절하면 내화 재료와 저융점 재료를 모두 적용할 수 있습니다.

화학 증착 공정은 용액과 함께 충분히 높은 전기화학적 전위를 형성하는 모든 표면에서 증착이 자발적으로 발생하는 보다 복잡한 화학 용액을 사용합니다. 이 프로세스는 외부 전위를 필요로 하지 않고 처리 중에 기판과 접촉하지 않기 때문에 바람직합니다. 불행히도, 막 두께와 균일성을 제어하는 ​​것도 어렵습니다. 아래 그림은 일반적인 전기도금 설비의 다이어그램을 보여줍니다.

전착 공정은 구리, 금 및 니켈과 같은 금속 필름을 만드는 데 매우 적합합니다. 증착은 외부 전위와 함께 사용할 때 가장 잘 제어되지만 액체 수조를 담그려면 기판과의 전기적 접촉이 필요합니다. 모든 공정에서 기판의 표면은 증착 전에 전기 전도성 코팅이 있어야 합니다.

금속 및 비금속(플라스틱, 벽돌, 콘크리트, 흑연 등)은 플라즈마 스프레이의 기초가 될 수 있습니다. 작은 표면에 코팅을 적용하기 위해 분무된 재료의 손실을 줄이는 마이크로플라즈마 분무 방법이 사용됩니다(분무 폭은 1-3mm).

프로세스 구현을 위한 작업 설치

그림 2: 전착을 위한 일반적인 설정. 이 과정에서 일련의 가스가 기판만 가열되는 유도 가열 반응기에 도입됩니다. 기질의 온도는 일반적으로 증착될 재료의 융점의 50% 이상이어야 합니다. 에피택시의 장점은 재료의 높은 성장률로 상당한 두께의 필름을 생성할 수 있다는 것입니다. 에피택시는 절연체 기판에 실리콘을 생산하는 데 널리 사용되는 기술입니다. 이 기술은 주로 실리콘 증착에 사용됩니다.

플라즈마 토치 세부 정보

스프레이 코팅의 접착력을 높이고 산화로부터 보호하며 다공성을 줄이기 위해 플라즈마 스프레이 방법은 보호 환경(진공, 질소, 질소와 아르곤 및 수소의 혼합물)에서 사용되며 특수 노즐을 사용합니다. 분무기와 처리된 표면 사이의 영역을 덮으십시오. 플라즈마 스프레이 기술의 유망한 방향은 초음파 살포.

아래 그림은 일반적인 기상 에피택셜 반응기의 개략도를 보여줍니다. 그림 3: 일반적인 에피택셜 냉벽 증기상 반응기. 일부 공정은 기판에 대한 고온 노출을 필요로 하는 반면, 다른 공정은 기판의 상당한 가열을 필요로 하지 않습니다. 일부 공정은 기판 표면에 따라 선택적 증착을 수행하는 데 사용될 수도 있습니다.

가장 기본적인 증착 기술 중 하나입니다. 이것은 단순히 산소가 풍부한 대기에서 기판 표면의 산화입니다. 또한 기판이 들어올 때 실제로 일부 기판을 흡수하는 유일한 증착 기술이기도 합니다. 필름 성장은 기판으로의 산소 확산에 의해 경화되며, 이는 필름 성장이 실제로 기판으로 내려가는 것을 의미합니다. 산화된 층의 두께가 증가함에 따라 기판으로의 산소 확산이 더 어려워져 ~100nm보다 두꺼운 필름의 경우 필름 두께와 산화 시간 사이의 포물선 관계가 나타납니다.

플라즈마 스프레이 공정에는 3가지 주요 단계가 있습니다.

1) 표면 준비.

2) 물성을 향상시키기 위해 스프레이 및 추가 코팅 처리.

3) 기계적 복원최종 차원에 도달합니다.

스프레이할 표면의 예비 치수는 스프레이 두께와 후속 가공을 위한 여유를 고려하여 결정해야 합니다. 코팅이 벗겨지는 것을 방지하기 위해 표면 전환은 예리한 모서리 없이 매끄러워야 합니다. 깊이에 대한 홈 너비 또는 구멍 직경의 비율은 2 이상이어야 합니다.

이 공정은 자연적으로 산화될 수 있는 물질로 제한되며, 그 물질의 산화물인 막을 형성할 수 있습니다. 이것은 실리콘 기판에 이산화규소를 형성하는 데 사용되는 고전적인 공정입니다. 아래 다이어그램은 일반적인 판 산화로의 레이아웃을 보여줍니다.

물리적 증착

그것은 일반적으로 전기 절연에 사용되거나 다른 용도로 사용되는 필름을 형성하는 데 사용됩니다. 기술 프로세스나중에 프로세스 시퀀스에서. 그림 4: 일반적인 웨이퍼 산화로. 가장 중요한 두 가지 기술은 증발과 분무입니다.

스프레이하기 전에 부품을 철저히 세척하고 탈지해야 합니다. 기름진 홈이나 채널이 있는 수리 부품은 200-340도 온도의 오븐에서 가열해야 합니다. 2~3시간 동안 기름을 증발시킵니다.

다음으로 표면이 활성화되어 접착력을 보장하기 위해 특정 거칠기를 제공합니다. 활성화는 연마제로 압축 공기로 부품을 불어 넣거나 찢어진 실을 절단하여 수행됩니다.

많은 경우 증착 방법의 선택은 임의적일 수 있으며 당시 특정 재료에 사용할 수 있는 기술에 따라 더 많이 달라질 수 있습니다. 증발하는 동안 기판은 증착될 재료 블록을 포함하는 진공 챔버에 배치됩니다. 그런 다음 시작 물질은 끓고 증발하기 시작할 때까지 가열됩니다. 분자가 챔버에서 자유롭게 증발하고 이후에 모든 표면에 응축되도록 하려면 진공이 필요합니다. 이 원리는 모든 증발 기술에서 동일하며 가열에 사용되는 방법만 소스 재료와 다릅니다.

연마제는 GOST 3647에 따라 80 ... 150의 입자 크기로 선택되거나 GOST 11964에 따라 철 / 강철 샷 DChK, DSK No. 01 ... 05가 사용됩니다.

Metal Shot은 내열, 내식성 강 및 비철금속 및 합금의 산화를 유발할 수 있으므로 가공에 사용되지 않습니다.

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플라즈마 스프레이의 표면 거칠기는 10...60 Rz여야 하며 표면은 매트해야 합니다.

기술 장비, 소모품

널리 사용되는 두 가지 증발 기술인 전자빔 증발과 저항 증발이 있으며 각각 가열 방식을 나타냅니다. 전자빔 증발에서 전자빔은 소스 물질로 향하여 국소 가열 및 증발을 일으킵니다. 저항성 증발에서 원료를 포함하는 텅스텐 보트는 재료를 기화시키기 위해 큰 전류로 전기적으로 가열됩니다. 많은 재료는 일반적으로 해당 재료의 상 변화 특성과 관련된 증발 방법을 사용할 수 있다는 점에서 제한적입니다.

연마 처리되지 않은 표면은 스크린으로 보호됩니다. 공기 흐름 영역은 스프레이 표면의 공칭 크기보다 5+/-2mm 커야 합니다.

얇은 부품은 가공 중 뒤틀림을 방지하기 위해 고정 장치에 고정됩니다.

연마 블라스팅 중 노즐에서 공작물까지의 거리는 80 ... 200 mm 이내여야 하며, 더 단단한 재료의 경우 더 작은 값, 부드러운 재료의 경우 더 큰 값이 사용됩니다. 그 후 압축 공기를 불어 부품의 먼지를 제거합니다.

아래 그림은 일반적인 전자빔 증발 시스템의 다이어그램을 보여줍니다. 그림 5: 재료의 전자빔 증발을 위한 일반적인 시스템. 원자화는 물질이 증발보다 훨씬 낮은 온도에서 소스에서 방출되는 기술입니다. 기판을 타겟이라고 하는 소스 물질과 함께 진공 챔버에 넣고 낮은 압력에서 불활성 가스를 도입합니다. 이온은 표적 표면을 향해 가속되어 출발 물질의 원자가 증기 형태로 표적에서 분리되고 기질을 포함한 모든 표면에 응축됩니다.

청소와 스프레이 사이의 시간 간격은 4시간을 넘지 않아야 하며, 알루미늄 및 기타 빠르게 산화되는 물질을 스프레이할 때는 1시간을 넘지 않아야 합니다.

회전체 모양의 부품에는 연마 블라스팅 대신 찢어진 나사 절단이 사용됩니다. 실이 절단된다. 선반기존 나사 커터로 부품 축 아래로 오프셋. 스레드는 냉각 없이 한 번에 절단됩니다. 나사 피치는 표 1에 따라 선택됩니다.

증발과 관련하여 분무의 기본 원리는 모든 분무 기술에서 동일합니다. 차이점은 일반적으로 대상의 이온 충격이 발생하는 농가와 관련이 있습니다. 이 과정에서 증착될 물질은 용매에 액체 형태로 용해됩니다. 재료는 스프레이 또는 몰딩에 의해 기판에 적용될 수 있습니다. 용매가 증발되면 재료의 박막이 기판에 남습니다. 이것은 특히 유용합니다. 고분자 재료, 유기 용매에 쉽게 용해될 수 있으며 기판에 포토레지스트를 적용하는 데 사용되는 일반적인 기술입니다.

플라즈마 분무의 경우 동일한 분획의 분말을 사용해야 하며 입자의 모양은 구형입니다. 최적의 크기금속의 입자는 약 100미크론이고 세라믹의 경우 50...70미크론입니다. 분말이 새는 용기에 보관된 경우 오븐에서 1.5-2시간 동안 120 ... 130도의 온도에서 하소해야 합니다.

기판에 주조할 수 있는 두께는 분자의 단일 단층에서 수십 마이크로미터에 이릅니다. 최근 몇 년 동안 주조 기술은 기판의 유리 재료로 필름을 생산하는 데에도 사용되었습니다. 사출 성형 공정은 아래 그림과 같습니다.

캐스팅은 간단한 기술에 사용할 수 있는 다양한 재료. 포토리소그래피를 사용할 계획이라면 이 기술의 필수적인 부분인 주조를 사용하게 될 것입니다. 캐스팅으로 적용할 수 있는 폴리이미드 및 스핀 유리와 같은 다른 흥미로운 재료도 있습니다.

분무되지 않은 부분은 석면이나 금속 스크린 또는 코팅으로 보호됩니다.

분무 전 부품의 예비 가열은 플라즈마 토치로 150 ... 180도의 온도로 수행됩니다.

처리 모드는 경험적으로 결정됩니다. 플라즈마 분무 모드의 평균값은 다음과 같습니다.

그림 7: 포토리소그래피에서 포토레지스트에 사용되는 사출 성형 공정. 오늘날 소비재 제조업체는 제품에 가치를 더하기 위해 코팅을 사용하고 있습니다. "금속 효과" 코팅에 관한 한, 금속은 주로 마모 및 화학물질, 특히 크롬 및 스테인리스강 침전물, 전이 탄화물 및 질화물에 대한 높은 내성으로 제조됩니다. 견고하고 내구성이 있을 뿐만 아니라 소비자 제품 표면에 적용되는 장식용으로 혁신적인 색상을 부여할 수도 있습니다.

1) 노즐에서 부품까지의 거리는 100...150mm입니다.

2) 제트 속도 - 3...15m/min.

3) 부품의 회전 속도는 10 ... 15 m/min입니다.

4) 스프레이 각도 - 60...90도.

코팅의 총 두께는 증착 지점 직경의 1/3만큼 증착 스트립을 겹치면서 여러 사이클에서 얻습니다.

스프레이는 가장 깨끗한 코팅 기술일 뿐만 아니라 다른 어떤 기술과도 비교할 수 없는 많은 이점을 제공합니다. 특히 스프레이는 경제적입니다. 효과적인 방법가능한 한 얇고 균일한 코팅을 제공할 수 있는 생산. 저온에서 건조하는 과정입니다.

필름과 기판 사이에 깨지지 않는 결합이 형성됩니다. 이것은 금속, 세라믹 및 플라스틱을 포함한 모든 기판에 전도성 또는 비전도성 재료를 증착하는 데 사용할 수 있는 저온 층이므로 다른 코팅보다 더 다양한 기능을 제공합니다. 시간 열에 민감한 재료.

증착 후 부품을 플라즈마 토치에서 제거하고 보호 스크린을 제거하고 실온으로 냉각합니다.

그림 1 - 회로도플라즈마 분말 분무: 1 - 플라즈마 가스 공급, 2 - 플라즈마 토치 음극, 3 - 음극 하우징, 4 - 절연체, 5 - 양극 하우징, 6 - 분말 공급기, 7 - 분말 운반 가스 공급, 8 - 플라즈마 아크, 9 - 소스 영양물 섭취.

또한, 이 과정은 자동으로 반복될 수 있는 증착을 제어할 수 있습니다. 이것이 바로 이 솔루션이 우리 산업뿐만 아니라 일상 생활에 혁명을 일으킬 새롭고 더 지속 가능하고 더 가볍고 깨끗하고 경제적인 재료를 만들기 위해 조정되는 이유입니다.

스프레이 코팅은 가장 유연한 증착 방법 중 하나입니다. 코팅 물질은 금속판 형태의 음극 형태로 진공 챔버에 도입됩니다. 챔버가 비면 공정 가스가 도입됩니다. 첨부 된 높은 전압그리고 가스가 도입됩니다. 양의 아르곤 이온은 음의 음극에서 가속 과정을 거치고 원자는 금속판 밖으로 날아갑니다. 그런 다음 그들은 이미 챔버에 있는 기판에 떨어져 원하는 것을 응축합니다. 금속 코팅기판에.

그림 2 - 와이어를 사용한 플라즈마 스프레이의 개략도: 1 - 플라즈마 가스 공급, 2 - 플라즈마 토치 음극, 3 - 음극 케이스, 4 - 절연체, 5 - 양극 케이스, 6 - 와이어 공급 메커니즘, 7 - 솔리드 또는 플럭스 코어 와이어, 8 - 플라즈마 아크, 9 - 전원.

그림 3 - 플라즈마 방식으로 분사된 코팅의 구조

스프레이 코팅의 품질을 향상시키기 위해 다음 방법이 사용됩니다.

1) 전류 하에서 롤러에서 실행;

2) 금속 브러시를 사용한 동시 처리로 분무;

3) 자기 융해 합금 코팅의 용융. 리플로우는 용광로, 고주파 전류, 가열된 용융염 및 금속, 플라즈마, 레이저 또는 가스 화염 방법을 사용하여 수행됩니다. 니켈-크롬-붕소-규소-탄소 코팅의 용융 온도는 900..1200도입니다.

플라즈마 분무 후 부품의 최종 치수는 수용액 및 물-오일 에멀젼으로 냉각하면서 회전 및 연삭하여 얻습니다. 그라인딩 휠은 세라믹 본드의 전기강옥 등급 E, 입자 크기 36 ... 46, 경도 CH에서 선택됩니다. 연삭 모드는 다음과 같습니다: 휠 회전 속도 25...30 m/s, 휠 이송 5...10 mm/rev, 공작물 회전 속도 10...20 m/min, 공작물 이송 0.015...0.03 mm/ dv.h.

또한 최종 관리를 하여 분사한 부분의 표면에 크랙, 박리, 위험, 흑화, 마감치수가 유지되지 않을 경우 불량수정을 위해 반환(1회 이내), 스프레이 영역은 주변에서 10 ...15 mm 증가해야 합니다.

17.1. 가스의 종류 분류 용사.

열 분무는 재료를 액체 상태로 가열하고 가스 제트를 사용하여 기판인 제품에 분무하는 것을 기반으로 하는 코팅 공정입니다.

코팅은 기질의 온도를 크게 증가시키지 않고 적용되어 스프레이 된 부품의 변형이 나타나지 않습니다.

열 분무는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다(그림 17.1.).

1) 화염;

2) 가스 전기.

쌀. 17. 1. 용사 유형의 분류.

1) 화염 분무의 본질은 분무된 물질을 가스 화염으로 녹이고 압축 공기로 분무하는 것입니다(그림 13.2.).

분말, 솔리드 와이어 및 플럭스 코어드 와이어 또는 로드가 스프레이 재료로 사용됩니다. 가연성 가스로는 아세틸렌, 프로판-부탄, 천연가스 등이 사용되며, 가스 화염 분무의 단점은 낮은 화염 온도, 낮은 입자 이동 속도 및 높은 산화물 함량으로 인해 코팅 품질이 낮다는 것입니다. 코팅.

그림 17.2. 가스 화염으로 분무하는 방식 :

1 - 가연성 혼합물; 2 - 스프레이 와이어; 3 - 압축 공기;

4 - 분무 분말; 5 - 금속화 토치.

2) Electrometallization 스프레이의 본질은 전기 아크로 와이어를 녹이고 압축 공기로 액체 금속을 스프레이하는 것입니다. 압축 공기를 분사하면 구성 요소가 크게 소진되고 산화됩니다.

Electrometallizer는 화염보다 관리하기가 훨씬 쉽습니다. 전기 아크 스프레이에서는 와이어가 출발 물질로 사용됩니다.

전기 아크와 같은 고주파 금속화 장치는 와이어 유형 장치입니다. 와이어의 가열은 고주파 전류를 유도하여 수행됩니다. HDTV 램프 발생기(70-500kHz)가 전원으로 사용됩니다. 고주파 금속화 장치의 성능은 전기 금속화 장치의 성능보다 1.5-2.5배 높습니다. 이 증착 방법의 단점은 낮은 설치 효율(15-20%), 증착된 층의 기판에 대한 접착 강도가 상대적으로 낮다는 것입니다.

쌀. 17.3. 전기 금속화 스프레이 방식:

a - 전기 아크, b - 고주파: 1.3 - 스프레이 와이어; 2 - 압축 공기; 4 - 인덕터; 5 - 금속화 토치.

17.2. 플라즈마 스프레이의 본질.

저온 플라즈마를 사용하는 고성능 코팅 방법 중 하나는 플라즈마 용사입니다.

"플라즈마"의 물리적 개념은 1923년 . Langmer는 기체 상태를 지정하기 위해 원자의 이온화로 인해 기체가 전도성을 띠게 됩니다. 플라즈마 스프레이 동안 전자, 이온 및 중성 입자가 제트에서 발생합니다. 플라즈마를 이온화하기 위해 전기 아크가 사용되며 온도를 높이기 위해 아크가 압축되어 온도가 급격히 상승합니다. 아르곤 플라즈마의 온도는 20000-23000C에 이릅니다. 플라즈마 스프레이는 다양한 내성 합금을 적용하여 강렬한 마모로부터 기계 부품을 보호하고 마모 부품의 성능을 여러 번 향상시키고 부품을 보호해야 하는 기계 공학 분야에서 널리 사용됩니다. 부식, 침식, 캐비테이션, 연마 마모, 열 충격 등으로부터. 증착된 층의 두께는 다음과 같이 다양합니다. 0.03mm 최대 몇 밀리미터.

스프레이 코팅은 다음과 같은 장점이 있습니다. 고밀도; 기본 재료에 대한 강한 접착력; 부드러운 표면후속 가공(연삭)이 필요하지 않은 분무; 다른 방법에 비해 스프레이 재료의 상대적으로 낮은 소비.

그림 17.4. 플라즈마 스프레이 방식.

- 노즐을 통해 플라즈마 제트로 분무된 물질의 공급; b - 노즐 섹션 뒤에서 동일; c - 종속 아크 와이어를 사용한 플라즈마 금속화; 1 - 가스 입력; 2 - 물 입력; 3 - 전극선; 4 - 분말 공급; 5 - 금속화 토치.

와이어를 사용한 금속화는 독립 또는 종속 호에 의해 수행됩니다.

아르곤, 질소, 암모니아, 헬륨 및 아르곤-수소 혼합물이 플라즈마 형성 가스로 사용됩니다. 텅스텐 전극을 보호하는 가장 좋은 가스는 불활성 가스 아르곤입니다.

스프레이 재료는 분말 또는 와이어 형태로 만들어집니다. 분말 재료(와이어 재료와 비교하여)를 사용한 플라즈마 스프레이의 장점은 다음과 같습니다. 더 균일하고(후처리 없이) 코팅 구조가 미세합니다. 다양한 재료의 분말을 혼합하여 결합된 코팅 및 소위 유사 합금을 얻을 수 있는 가능성; 저렴한 비용.

플라즈마 스프레이의 경우 5-100 마이크론의 과립을 가진 구형 분말이 가장 적합합니다.

17.3. 플라즈마 스프레이 장비.

설치는 플라즈마 제트를 사용하여 코팅을 분사하도록 설계되었습니다. 설치 키트에는 DC 전원 공급 장치(정류기 또는 변환기 포함), 제어 캐비닛, 플라즈마 토치, 분무 영역에 분말을 주입 및 공급하기 위한 공급 장치 및 연결 케이블과 같은 구성 요소가 포함되어 있습니다.

이 설치는 플라즈마 토치에 기계화 와이어 또는 분말 공급, 기동성 및 접근하기 어려운 장소에 코팅을 적용할 가능성을 제공합니다.

외부 특성을 공급하는 전원에서 직류로 분무가 수행됩니다.

설비에는 일반적으로 수동 분말 분무용 플라즈마 토치와 와이어 금속화용 플라즈마 토치가 장착되어 있습니다.

증착을 위해 냉각된 텅스텐 음극과 구리 노즐(양극) 사이에 간접 플라즈마 아크가 사용됩니다.

플라즈마 토치의 주요 부분은 전극(음극과 양극)입니다. 불활성 매질에서 작업할 때 VT 10 및 VT 15 등급 및 VT 30, VT 50, VRN 란탄화 텅스텐 등급 VL 또는 순수 텅스텐 머그의 thoriated 텅스텐 막대가 음극 재료로 사용됩니다. 산소 또는 질소 함유 플라즈마 형성 매체를 사용하는 경우 비소모성 전극의 재료로 복합 합금을 사용하는 것이 좋습니다.

Plasmatron은 다음과 같이 분류됩니다.

1) 아크 안정화 방법(가스, 물 및 자기);

2) 가스 공급 방법(기둥을 따라 또는 기둥에 수직으로)에 따라 가스 안정화는 축 방향 또는 와류일 수 있습니다. 아크의 가장 큰 압축은 와류 안정화로 달성됩니다. 축방향 안정화 시스템은 층류 플라즈마 흐름과 전기 전도성 노즐의 채널에서 플라즈마 아크 기둥의 만족스러운 형성을 제공합니다.

3) 아크 기둥에 공급되는 재료의 유형(분말, 와이어 및 막대 재료)에 따라 다릅니다. 분말 재료와 함께 작동하도록 설계된 플라스마트론은 증착 작업에서 가장 널리 사용되며, 이를 통해 코팅의 화학적 조성과 광범위한 물리적 및 기계적 특성을 변경할 수 있습니다.

분무된 물질은 세 가지 방식으로 플라즈마 흐름에 도입됩니다(그림 17.4). 아크의 양극 스폿 이전, 아크의 양극 스폿 영역, 양극 스폿 이후(플라즈마 제트로). 각 옵션에서 재료는 반경 방향, 접선 방향 및 길이 방향으로 공급됩니다. 현재 분말을 도입하는 가장 일반적인 방법은 아크의 양극 지점 이후에 분말을 도입하는 것입니다(플라즈마 제트로).

17.4. 플라즈마 분사 기술.

플라즈마 스프레이 기술에는 분말 및 스프레이 표면 준비, 코팅 스프레이, 코팅 처리 및 품질 관리와 같은 몇 가지 연속 작업이 포함됩니다.

1) 분말의 제조. 스프레이 코팅의 경우 5-100 미크론, 경우에 따라 최대 160 미크론의 과립을 가진 분말이 사용됩니다. 미세 분말은 흡습성이 높고 덩어리져 있습니다. 분무 전에 유동성을 증가시키기 위해 분말은 70-200℃의 온도(분말의 조성에 따라 다름)의 오븐에서 2시간 동안 건조됩니다.

건조 및 냉각 후 기계식 또는 진동체로 체질합니다. 분말 건조는 분무하기 2-3 시간 전에 수행됩니다.

2) 스프레이 부품 준비. 코팅이 기판에 만족스럽게 접착되는 기준은 탈지, 에칭, 샌드 블라스팅(가열), 기계 가공 중 하나로 수행되는 스프레이 전 부품 준비입니다.

가솔린으로 부품을 탈지하여 금속 표면에서 기름과 먼지를 제거합니다.

샌드 블라스팅은 기질의 표면을 청소하고 거칠게 만듭니다. 처리, 이는 미세 거칠기의 돌출부에 분무된 입자 아래의 접촉 온도를 증가시킵니다.

열처리기질 표면의 활성화를 제공합니다. 공기 중에 분무할 때 대부분의 금속에 대한 가열은 100-200 0 С로 제한됩니다.

가공은 절단 또는 연삭으로 기판의 거친 표면을 얻도록 설계되었습니다.

3) 코팅. 스프레이하는 목적과 재료에 따라 전류 강도(A), 전압(V), 작동 가스 유량(m 3 /s), 분말 입자 크기(μm), 살포 거리 (mm) .

증착은 15-100 마이크론의 두께를 제공하는 속도로 플라즈마 토치의 한 패스에서 수행됩니다.

부품 가장자리에서 균일한 코팅 두께를 얻으려면 분사 단계가 스프레이 단계의 절반 이상 거리에서 부품 가장자리를 빠져나가도록 해야 하며 각 패스는 이전 패스와 1/4씩 겹쳐야 합니다. 넓이.

Self-fluxing 코팅을 적용하는 경우 코팅의 기판에 대한 접착 강도를 높이고 다공성을 줄이기 위해 코팅이 녹습니다. 스프레이 코팅의 리플 로우 수행 가능 가스 버너, 플라스마트론, 용광로, 고주파 전류 및 소금 용해.

4) 증착된 코팅의 품질 관리. 제어 방법은 코팅의 특성, 부품의 유형 및 목적에 따라 선택됩니다.

) 은과 같은 연질 도료에는 조각법을 사용한다. 코팅의 표면은 최소 15-20초 동안 조각됩니다. 긁힘용, 0.15-와이어 직경의 황동 또는 강철 브러시 0.25mm . 브러시 회전 속도 1800-2500rpm. 통제된 표면에 카트바니 후에 코팅의 팽창과 박편이 관찰되어서는 안 됩니다.

b) 날카로운 칼로 스프레이 된 표면에 스크래치 그리드를 적용하는 방법, 여러 평행선이 2의 거리에서 기판의 모재에 깊숙이 적용됩니다. 3mm 서로 수직인 동일한 수의 평행선. 도료 표면에 도료의 팽윤 및 박리가 없어야 합니다.

c) 가열 방법. 분사된 부품을 코팅재에 따라 최대 300C의 온도에서 1시간 가열한 후 공기 중에서 냉각합니다. 열팽창 계수의 차이로 인해 접착력이 약하여 코팅이 부풀어 오르고 부분적으로 벗겨집니다.