Технология нанесения металлических покрытий с помощью оборудования ДИМЕТ

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ТЕХНОЛОГИИ»

Metal Plating Technology by DIMET Equipment
Recently the new metal (aluminium, zinc, copper, nickel, babbit) plating technology by DIMET equipment has been introduced at the Russian industrial enterprises. It presumes that the coating is formed due to the use of the kinetic energy of evaporated particles, moving with supersonic speeds.  The equipment by DIMET possesses high performance and is certificated acoording to all-Union State Standard and is covered (with the corresponding technology) by the patents of Russia, the USA, Canada and other countries. The most effective and expedient ways of use of DIMET equipment are as follows: light alloy detail defects maintenance (e.g. cast maintenance, mechanical damage repair, bearing seat reconstruction, liquid and gas leaks capsulation), electroconductive plating for electrical devices, antifriction plating for bearing overhaul-period renewal. The operation of goods with metal coatings by DIMET equipment shows that its use gives significant economic results and ensures considerable resource and energy savings.

На промышленных предприятиях России и Украины внедряется новая технология нанесения металлических (алюминиевых, цинковых, медных, никелевых и баббитовых) покрытий, реализуемая с помощью оборудования под торговой маркой ДИМЕТ®. Подобные покрытия формируются за счет использования кинетической энергии напыляемых частиц, движущихся со сверхзвуковыми скоростями. Широта возможностей технологии позволяет использовать ее при устранении дефектов на деталях из легких сплавов, а также для нанесения покрытий со специальными свойствами (также антифрикционными и элетропроводящими).

О.Ф. Клюев, директор, к.ф.-м.н., А.И. Каширин, заместитель директора, к.ф.-м.н.,
Т.В. Буздыгар, главный конструктор., А.В. Шкодкин, главный технолог, к.ф.-м.н.,
ООО «Обнинский центр порошкового напыления», г. Обнинск (Россия)

Общая характеристика оборудования ДИМЕТ®

Конструкция оборудования, выпускаемого под торговой маркой ДИМЕТ® (рис. 1), обеспечивает создание воздушного сверхзвукового потока, введение в него частиц напыляемого порошкового материала и ускорение этих частиц до скоростей, достаточных для эффективного формирования металлических покрытий, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Оборудование сертифицировано по системе ГОСТ Р и защищено (совместно с соответствующей технологией) патентами России, США, Канады и других стран.

Опыт практического использования этого оборудования в различных отраслях промышленности позволяет предложить наиболее эффективные и целесообразные направления его использования. Описание этих направлений приведено ниже.

Ремонт деталей из легких сплавов

Устранение повреждений деталей из легких сплавов (прежде всего алюминиевых), возникающих как в процессе их производства, так и в процессе эксплуатации, является наиболее эффективным (по объемам выполняемых работ) направлением применения новой технологии. Важно подчеркнуть, что низкая энергетика процесса позволяет устранять дефекты и повреждения даже тонкостенных деталей, восстановление которых другими способами оказывается просто невозможным.

Своей высокой эффективностью данная технология обязана следующим особенностям, выгодно отличающим ее от традиционных способов восстановления изношенного слоя металла (сварки, наплавки и др.):

 отсутствие нагрева обрабатываемой детали (температура поверхности — не выше 100–150 °С), следовательно, отсутствие окисления напыляемого материала и подложки, внутренних напряжений из-за нагрева, а также тепловых деформаций изделия;

 технологическая простота и удобство нанесения покрытий, не требуется специальной подготовки обрабатываемой поверхности, удаления технических загрязнений, подогрева детали;

 при нанесении покрытий обрабатывается только дефектный локальный участок поверхности — бездефектные смежные участки не затрагиваются;

 можно создавать покрытие любой толщины постоянного качества.

При использовании технологии следует помнить, что в силу ограниченности спектра наносимых металлов применение оборудования ДИМЕТ® целесообразно в тех случаях, когда не предъявляется высоких требований по твердости и износостойкости покрытий. С учетом этого ограничения такие покрытия могут использоваться для устранения дефектов деталей из любых металлов.

Ремонт отливок. В производстве отливок из алюминиевых или алюминиевомагниевых сплавов оказывается эффективным устранение дефектов литья (свищей, каверн, раковин) в тех случаях, когда они не влияют на прочностные характеристики изделия, но нарушают их герметичность, требуемые геометрические параметры или товарный вид. Экономическая эффективность ремонта возрастает, если дефекты являются скрытыми и обнаруживаются только на этапе механической обработки.

Устранение механических повреждений. Повреждения деталей, связанные с изменением геометрических размеров, возникают как в процессе производства, так и в процессе их эксплуатации в составе механизмов. На производстве повреждения возникают из-за ошибок исполнителей при изготовлении деталей (врезания, занижения размеров, смещение координат и т. п.) или ошибок при отработке программ на станках с ЧПУ. Ряд дефектов обнаруживается на финишных операциях, т. е. после выполнения большого объема работ. Устранение эксплуатационных повреждений деталей, выполненных из алюминиевых сплавов, является одним из основных направлений применения новой технологии. Наиболее характерные повреждения, легко устраняемые оборудованием ДИМЕТ®, связаны с уносом массы металла: коррозионные повреждения, износ, сколы, прогары, трещины, пробоины и др.

Оборудование ДИМЕТ® широко используется для устранения таких повреждений при выполнении ремонтновосстановительных работ на автотракторной, авиационной, железнодорожной, военной технике, сельскохозяйственных машинах, технологическом оборудовании и т. п. Отдельным направлением применения технологии является восстановление геометрических размеров деталей и узлов газоперекачивающих аппаратов магистральных газопроводов.

Восстановление посадочных мест подшипников. Традиционная технология восстановления посадочных мест состоит в применении операций расточки посадочного места в ремонтный размер под наплавку, собственно наплавки, повторной расточки в посадочный размер. Технология не поддается унификации, прежде всего, из-за разнообразия материалов, из которых изготовлены подшипниковые щиты (сталь, чугун, алюминий и др.), что требует применения различных способов наплавки. Использование оборудования ДИМЕТ® позволяет облегчить процедуру ремонта и снизить ее трудоемкость. Покрытия наносятся непосредственно на изношенную поверхность; процесс «наращивания» металла унифицируется в силу того, что покрытия могут наноситься на любые металлы, из которых могут быть изготовлены подшипниковые щиты.

Устранение механических повреждений тонкостенных алюминиевых деталей. Преимущества новой технологии в сравнении с традиционными (электродуговой, газопламенной и т. д.), связанными с выделением значительного количества энергии в процессе нанесения металлов, особенно хорошо проявляются при ремонте тонкостенных деталей.

Приведем пример ремонта тонкостенного алюминиевого картера двухтактного двигателя, изготовленного литьем под давлением (рис. 2). При разрушении шатуна образовалась пробоина. Малая толщина стенки (2,5 мм), структура материала и геометрия детали исключили возможность применения аргонодуговой сварки. Ремонт с помощью оборудования ДИМЕТ® состоял из двух операций: заделки отверстия с помощью металлической заглушки и последующей герметизации шва алюминиевым покрытием с обеих сторон детали. Покрытие обеспечило необходимую прочность «заплатки» и ее герметичность. При этом в процессе ремонта не были повреждены соседние шлифованные поверхности, не произошло коробления детали.

Герметизация течей жидкостей и газов. Оборудование ДИМЕТ® позволяет устранять течи рабочих газов и жидкостей в случаях, когда невозможно использование герметиков. Эффективно применять данную технологию, в частности, для ремонта сосудов, работающих под давлением, при низких и высоких температурах: элементов криогенных систем, систем охлаждения, трубопроводов, теплообменников и т. п. (рис. 3).

Нанесение электропроводящих покрытий

Покрытия, наносимые с помощью оборудования ДИМЕТ®, находят применение в производстве различных электротехнических изделий (рис. 4). Внедрение этой технологии в электротехнику целесообразно по следующим основным причинам:

  •  технологическая простота нанесения покрытий на любую металлическую и керамическую основу;
  •  высокая адгезия и электропроводность покрытий;
  •  экономическая эффективность — покрытия наносятся только на функционально необходимые участки, а не на всю деталь.

Технология широко используется для создания контактных площадок заземления корпусов различного электротехнического оборудования, меднения токопроводящих шин печей электролизеров для производства алюминия, соединительной арматуры силовых токонесущих цепей, никелирования плат для размещения элементов силовой электроники, изготовления подслоев под пайку высоковольтных фарфоровых изоляторов.

Экономическая эффективность применения технологии ДИМЕТ® в электротехнике может быть продемонстрирована на примере цинкования контактных площадок с целью обеспечения надежного заземления между блоками многокорпусного электронного оборудования. По традиционной технологии заземление обеспечивалось полным цинкованием корпусов в электролитических ваннах — хотя для надежного электрического соединения достаточна площадь контакта в несколько квадратных сантиметров. Применение же новой технологии позволяет избавиться от полного цинкования корпусов, сэкономив таким образом средства, необходимые на поддержание электрогальванического процесса и нейтрализацию его отходов.

Нанесение антифрикционных покрытий

Оборудование «ДИМЕТ», оснащенное специальными сопловыми насадками, позволяет наносить антифрикционные покрытия подшипников скольжения на основе баббитов БК2 и Б83. Качество таких покрытий полностью отвечает действующим нормативам. Наиболее эффективным оказывается применение новой технологии для устранения локальных повреждений (сколов, царапин, задиров и т. п.) поверхностей скольжения путем нанесения покрытий на дефектные места (рис. 5). Использование этого способа позволяет продлить ресурс подшипника и избежать сложной процедуры полной его перезаливки или замены.

В настоящее время оборудование ДИМЕТ® успешно используется на десятках предприятий как в производственных, так и ремонтных целях. Кроме упомянутых выше вариантов, возможно эффективное применение технологии и оборудования ДИМЕТ® для обеспечения защиты деталей от высокотемпературной коррозии, предотвращения «схватывания» в силовых резьбовых соединениях, герметизации теплообменников и хладоагрегатов, восстановления геометрических параметров газоперекачивающих аппаратов, создания светоотражающих технических и декоративных изделий. Опыт практической эксплуатации изделий с металлическими покрытиями, нанесенными с помощью оборудования ДИМЕТ®, показал, что использование этого оборудования дает значительный экономический эффект и обеспечивает существенное ресурсо- и энергосбережение.

Россия
ООО «Обнинский центр порошкового напыления»,
249031, г. Обнинск, Калужская обл., ул. Курчатова, д. 21, оф. 114б,
Тел./факс: +7 (48439) 68007

ocps@obninsk.com    www.amazonit.ru/ocpn     www.dimet-r.narod.ru

Представитель в Украине:
ООО «ХЦПН Газодинамика», г. Харьков, ул. Рудика, 6
Тел./факс: +380 (57) 7447401, 7550789,   +380 (67) 5756067
techno@dimet.com.ua          latnik@inbox.ru           www.dimet.com.ua

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.