www.wikidata.uk-ua.nina.az

Газотермічне напилення Газотермі чне напи лення англ Thermal Spraying одержання покриття із нагрітих та прискорених част

Газотермічне напилення

Газотермі́чне напи́лення (англ. Thermal Spraying) — одержання покриття із нагрітих та прискорених частинок напилюваного матеріалу із застосуванням високотемпературного газового струменя, в результаті зіткнення яких з основою або напиленим матеріалом відбувається їх з'єднання за рахунок зварювання, адгезії та механічного зчеплення.

Газополуменеве напилювання
Високошвидкісне газополуменеве напилювання антикорозійного покриття
Детонаційне напилювання
Плазмове напилення

Історична довідка Редагувати

Винахідником даного методу нанесення покриттів вважається швейцарський винахідник доктор Макс Ульріх Шооп (нім. Max Ulrich Schoop, 1870–1956). Розпилюючи свинець за допомогою стаціонарної тигельної установки він отримував покриття на різних матеріалах. Варто відзначити, що на відміну від сучасних методів, де для переносу використовуються в основному гази, перша установка Шоопа переносила рідкий свинець за допомогою водяної пари. На основі його технології в Цюриху в 1909 році був відкритий завод по металізації. У цьому ж році У. Шооп зареєстрував перший «метод отримання щільних металевих шарів» (патент DE № 258505 і патент СН № 49278). Він описує спосіб перенесення «дрібнодисперсного металу під тиском на підкладку» для отримання шару з міді, срібла, олова, цинку, алюмінію та інших сплавів практично на будь-яких підкладках, наприклад, з металу, дерева, скла, паперу, текстильної тканини, глини або гіпсу. У 1913 році Ульріх Шооп удосконалив і запатентував конструкцію газополуменевого розпилювача, де матеріал для розпилення подавався в полум'я газового пальника у вигляді дроту. У 1918 році він із співробітниками розробив конструкцію електродугового розпилювача, що дозволяв ефективно наносити покриття з різних металів. Основні матеріали — цинк та алюміній як покриття використовувались ним для захисту від корозії переносного моста на каналі Дортмунд—Емс, воріт шлюзів тощо. Завдяки значимому внеску в початковий розвиток технологій, методи нанесення газотермічних покриттів шляхом розпилення стали назвали шоопуванням, по імені винахідника технології. У 1921 році Ульріх Шооп запатентував технологію металопорошкового газополуменевого напилення.

В Україні розробленням та запровадженням технологій газотермічного напилення займається Інститут електрозварювання імені Євгена Патона НАН України (вчені Борисов Б.С., Коржик В.М.)

Види газотермічного напилення Редагувати

Під загальною назвою «газотермічне напилювання» (ГТН) об'єднують такі методи:

  • газополуменеве напилювання — газотермічне напилювання, під час якого використовується струмінь продуктів згорання суміші газів, які спалюються за допомогою пальника;
  • високошвидкісне (надзвукове) газополуменеве напилювання (HVOF — англ. High velocity oxygen fuel — високошвидкісний киснево-паливний метод) — одна з технологій газотермічного напилювання захисних покриттів, при якій порошковий матеріал наноситься на підкладку на високій (зазвичай до 3 швидкостей звуку);
  • детонаційне напилювання — газотермічне напилювання, під час якого використовується струмінь продуктів детонації;
  • плазмове напилювання — газотермічне напилювання, під час якого використовується струмінь електронів, іонів та нейтральних атомів газу, з якого утворюється плазма, різновидами якого можна вважати:
    • плазмово-дугове напилювання — плазмове напилювання, під час якого плазмовий струмінь створюється за допомогою електричної дуги;
    • надзвукове плазмове напилювання — плазмово-дугове напилювання, під час якого плазмовий струмінь витікає з надзвуковою швидкістю;
  • напилювання з оплавленням — метод газотермічного напилювання, що дозволяє отримати щільні зносостійкі корозійностійкі покриття з високою адгезією;
  • електродугове напилювання — газотермічне напилювання, під час якого нагрівання та плавлення напилюваного металу у вигляді дроту, стрижня або стрічки здійснюється електричною дугою, а диспергування струменем стисненого газу, звичайно повітря;
    • активована електродугова металізація — метод електродугового напилювання, що базується на плавленні дротів електричною дугою і розпилюванні розплавленого металу високошвидкісним струменем продуктів згорання пропано-повітряної суміші.

Застосування Редагувати

Зазвичай ГТН застосовують для створення на поверхні деталей та обладнання функціональних покриттів — зносостійких, корозійно-стійких, антифрикційних, протизадирних, теплостійких, термобар'єрних, електроізоляційних, електропровідних тощо. Матеріалами для напилення служать порошки, шнури і дроти з металів, металокераміки і кераміки.

Деякі з методів газотермічного напилення є альтернативою методам гальванічної, хіміко-термічної обробки металів, плакування, інші — методам фарбування чи нанесенням полімерних покриттів. Поширеним застосуванням ГТН є ремонт і відновлення деталей та обладнання. За допомогою напилення можна відновити від десятків мікрон до декількох міліметрів за товщиною на поверхні металу.

Особливостями технології є:

  • можливість нанесення покриттів з різних матеріалів (практично будь-який плавкий матеріал, що можна подати у вигляді порошку або дроту);
  • відсутність перемішування матеріалу основи і матеріалу покриття;
  • незначне (не більше 150 °С) нагрівання поверхні при нанесенні покриття;
  • можливість нанесення декількох шарів, кожен з яких несе свою функцію.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. ↑ ДСТУ 3761.5-98 Зварювання та споріднені процеси. Частина 5. Газотермічне напилення. Терміни та визначення.
  2. Schoop M. U. Verfahren zum Herstellen dichter, metallischer Überzüge. Deutsche Patentschrift Nummer 258505 vom 28. April 1909.
  3. Schoop M. U. Verfahren zur Herstellung von dichten, metallischen Schichten. Schweizer Patentschrift Nummer 49278 vom 26. November 1909.
  4. Schoop M. U. Verfahren zum Herstellen von Überzügen aus schmelzbaren Stoffen, wie Metall und Glas. [ 6 липня 2018 у Wayback Machine.] Österreichische Patentschrift Nummer 62170 vom 10. November 1913.
  5. Kuroda, Seiji; Kawakita, Jin; Watanabe, Makoto; Katanoda, Hiroshi (2008). Warm spraying—a novel coating process based on high-velocity impact of solid particles. Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (3): 033002. doi:10.1088/1468-6996/9/3/033002. 

Джерела Редагувати

  • Астахов Є. А., Артемчук В. В. Особливості застосування газотермічного нанесення відновлювальних покриттів / Восточно-Европейский журнал передовых технологий. № 3/5 (57) 2012. С.4-10.
  • Г.В. Похмурська, М.М. Студент, В.І. Похмурський. Газотермічні покриття : навчальний посібник. - Львів, 2017.- 180 с.
  • Інженерія поверхні: Підручник / К. А. Ющенко, Ю. С. Борисов, В. Д. Кузнецов, В. М. Корж  — К.: Наукова думка, 2007. — 559 с. — ISBN 978-966-00-0655-3
  • Газотермические покрытия из порошковых материалов / Ю. С. Борисов, Ю. А. Харламов, С. Л. Сидоренко, Е. И. Ардатовская / Справ.  — К.: Наукова думка, 1987.  — 544 с.
  • Линник В. А., Пекшев П. Ю. Современная техника газотермического нанесении покрытий. — М.: Машиностроение, 1985. — 85 с.
  • Куницкий Ю. А. Некристаллические металлические материалы и покрытия в технике / Ю. А. Куницкий, В. Н. Коржик, Ю. С. Борисов. — К.: Техніка, 1988. — 198 с.
  • Бучинський М.Я., Горик О.В., Чернявський А.М., Яхін С.В. ОСНОВИ ТВОРЕННЯ МАШИН / [За редакцією О.В. Горика, доктора технічних наук, професора, заслуженого працівника народної освіти України]. – Харків : Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл. ISBN 978-966-2989-39-7
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Gazotermi chne napi lennya angl Thermal Spraying oderzhannya pokrittya iz nagritih ta priskorenih chastinok napilyuvanogo materialu iz zastosuvannyam visokotemperaturnogo gazovogo strumenya v rezultati zitknennya yakih z osnovoyu abo napilenim materialom vidbuvayetsya yih z yednannya za rahunok zvaryuvannya adgeziyi ta mehanichnogo zcheplennya 1 Gazopolumeneve napilyuvannyaVisokoshvidkisne gazopolumeneve napilyuvannya antikorozijnogo pokrittyaDetonacijne napilyuvannyaPlazmove napilennya Zmist 1 Istorichna dovidka 2 Vidi gazotermichnogo napilennya 3 Zastosuvannya 4 Div takozh 5 Primitki 6 DzherelaIstorichna dovidka RedaguvatiVinahidnikom danogo metodu nanesennya pokrittiv vvazhayetsya shvejcarskij vinahidnik doktor Maks Ulrih Shoop nim Max Ulrich Schoop 1870 1956 Rozpilyuyuchi svinec za dopomogoyu stacionarnoyi tigelnoyi ustanovki vin otrimuvav pokrittya na riznih materialah Varto vidznachiti sho na vidminu vid suchasnih metodiv de dlya perenosu vikoristovuyutsya v osnovnomu gazi persha ustanovka Shoopa perenosila ridkij svinec za dopomogoyu vodyanoyi pari Na osnovi jogo tehnologiyi v Cyurihu v 1909 roci buv vidkritij zavod po metalizaciyi U comu zh roci U Shoop zareyestruvav pershij metod otrimannya shilnih metalevih shariv patent DE 258505 2 i patent SN 49278 3 Vin opisuye sposib perenesennya dribnodispersnogo metalu pid tiskom na pidkladku dlya otrimannya sharu z midi sribla olova cinku alyuminiyu ta inshih splaviv praktichno na bud yakih pidkladkah napriklad z metalu dereva skla paperu tekstilnoyi tkanini glini abo gipsu U 1913 roci Ulrih Shoop udoskonaliv i zapatentuvav 4 konstrukciyu gazopolumenevogo rozpilyuvacha de material dlya rozpilennya podavavsya v polum ya gazovogo palnika u viglyadi drotu U 1918 roci vin iz spivrobitnikami rozrobiv konstrukciyu elektrodugovogo rozpilyuvacha sho dozvolyav efektivno nanositi pokrittya z riznih metaliv Osnovni materiali cink ta alyuminij yak pokrittya vikoristovuvalis nim dlya zahistu vid koroziyi perenosnogo mosta na kanali Dortmund Ems vorit shlyuziv tosho Zavdyaki znachimomu vnesku v pochatkovij rozvitok tehnologij metodi nanesennya gazotermichnih pokrittiv shlyahom rozpilennya stali nazvali shoopuvannyam po imeni vinahidnika tehnologiyi U 1921 roci Ulrih Shoop zapatentuvav tehnologiyu metaloporoshkovogo gazopolumenevogo napilennya V Ukrayini rozroblennyam ta zaprovadzhennyam tehnologij gazotermichnogo napilennya zajmayetsya Institut elektrozvaryuvannya imeni Yevgena Patona NAN Ukrayini vcheni Borisov B S Korzhik V M Vidi gazotermichnogo napilennya RedaguvatiPid zagalnoyu nazvoyu gazotermichne napilyuvannya GTN ob yednuyut taki metodi 5 gazopolumeneve napilyuvannya gazotermichne napilyuvannya pid chas yakogo vikoristovuyetsya strumin produktiv zgorannya sumishi gaziv yaki spalyuyutsya za dopomogoyu palnika 1 visokoshvidkisne nadzvukove gazopolumeneve napilyuvannya HVOF angl High velocity oxygen fuel visokoshvidkisnij kisnevo palivnij metod odna z tehnologij gazotermichnogo napilyuvannya zahisnih pokrittiv pri yakij poroshkovij material nanositsya na pidkladku na visokij zazvichaj do 3 shvidkostej zvuku detonacijne napilyuvannya gazotermichne napilyuvannya pid chas yakogo vikoristovuyetsya strumin produktiv detonaciyi 1 plazmove napilyuvannya gazotermichne napilyuvannya pid chas yakogo vikoristovuyetsya strumin elektroniv ioniv ta nejtralnih atomiv gazu z yakogo utvoryuyetsya plazma 1 riznovidami yakogo mozhna vvazhati plazmovo dugove napilyuvannya plazmove napilyuvannya pid chas yakogo plazmovij strumin stvoryuyetsya za dopomogoyu elektrichnoyi dugi 1 nadzvukove plazmove napilyuvannya plazmovo dugove napilyuvannya pid chas yakogo plazmovij strumin vitikaye z nadzvukovoyu shvidkistyu 1 napilyuvannya z oplavlennyam metod gazotermichnogo napilyuvannya sho dozvolyaye otrimati shilni znosostijki korozijnostijki pokrittya z visokoyu adgeziyeyu elektrodugove napilyuvannya gazotermichne napilyuvannya pid chas yakogo nagrivannya ta plavlennya napilyuvanogo metalu u viglyadi drotu strizhnya abo strichki zdijsnyuyetsya elektrichnoyu dugoyu a disperguvannya strumenem stisnenogo gazu zvichajno povitrya 1 aktivovana elektrodugova metalizaciya metod elektrodugovogo napilyuvannya sho bazuyetsya na plavlenni drotiv elektrichnoyu dugoyu i rozpilyuvanni rozplavlenogo metalu visokoshvidkisnim strumenem produktiv zgorannya propano povitryanoyi sumishi Zastosuvannya RedaguvatiZazvichaj GTN zastosovuyut dlya stvorennya na poverhni detalej ta obladnannya funkcionalnih pokrittiv znosostijkih korozijno stijkih antifrikcijnih protizadirnih teplostijkih termobar yernih elektroizolyacijnih elektroprovidnih tosho Materialami dlya napilennya sluzhat poroshki shnuri i droti z metaliv metalokeramiki i keramiki Deyaki z metodiv gazotermichnogo napilennya ye alternativoyu metodam galvanichnoyi himiko termichnoyi obrobki metaliv plakuvannya inshi metodam farbuvannya chi nanesennyam polimernih pokrittiv Poshirenim zastosuvannyam GTN ye remont i vidnovlennya detalej ta obladnannya Za dopomogoyu napilennya mozhna vidnoviti vid desyatkiv mikron do dekilkoh milimetriv za tovshinoyu na poverhni metalu Osoblivostyami tehnologiyi ye mozhlivist nanesennya pokrittiv z riznih materialiv praktichno bud yakij plavkij material sho mozhna podati u viglyadi poroshku abo drotu vidsutnist peremishuvannya materialu osnovi i materialu pokrittya neznachne ne bilshe 150 S nagrivannya poverhni pri nanesenni pokrittya mozhlivist nanesennya dekilkoh shariv kozhen z yakih nese svoyu funkciyu Div takozh RedaguvatiMetalizaciya ZvaryuvannyaPrimitki Redaguvati a b v g d e zh DSTU 3761 5 98 Zvaryuvannya ta sporidneni procesi Chastina 5 Gazotermichne napilennya Termini ta viznachennya Schoop M U Verfahren zum Herstellen dichter metallischer Uberzuge Deutsche Patentschrift Nummer 258505 vom 28 April 1909 Schoop M U Verfahren zur Herstellung von dichten metallischen Schichten Schweizer Patentschrift Nummer 49278 vom 26 November 1909 Schoop M U Verfahren zum Herstellen von Uberzugen aus schmelzbaren Stoffen wie Metall und Glas Arhivovano 6 lipnya 2018 u Wayback Machine Osterreichische Patentschrift Nummer 62170 vom 10 November 1913 Kuroda Seiji Kawakita Jin Watanabe Makoto Katanoda Hiroshi 2008 Warm spraying a novel coating process based on high velocity impact of solid particles Sci Technol Adv Mater 9 3 033002 doi 10 1088 1468 6996 9 3 033002 Dzherela RedaguvatiAstahov Ye A Artemchuk V V Osoblivosti zastosuvannya gazotermichnogo nanesennya vidnovlyuvalnih pokrittiv Vostochno Evropejskij zhurnal peredovyh tehnologij 3 5 57 2012 S 4 10 G V Pohmurska M M Student V I Pohmurskij Gazotermichni pokrittya navchalnij posibnik Lviv 2017 180 s Inzheneriya poverhni Pidruchnik K A Yushenko Yu S Borisov V D Kuznecov V M Korzh K Naukova dumka 2007 559 s ISBN 978 966 00 0655 3 Gazotermicheskie pokrytiya iz poroshkovyh materialov Yu S Borisov Yu A Harlamov S L Sidorenko E I Ardatovskaya Sprav K Naukova dumka 1987 544 s Linnik V A Pekshev P Yu Sovremennaya tehnika gazotermicheskogo nanesenii pokrytij M Mashinostroenie 1985 85 s Kunickij Yu A Nekristallicheskie metallicheskie materialy i pokrytiya v tehnike Yu A Kunickij V N Korzhik Yu S Borisov K Tehnika 1988 198 s Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V OSNOVI TVORENNYa MAShIN Za redakciyeyu O V Gorika doktora tehnichnih nauk profesora zasluzhenogo pracivnika narodnoyi osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Gazotermichne napilennya amp oldid 36098588