Газодинамическое напыление

Холодное газодинамическое ( газотермическое) напыление – нанесение на различные поверхности металлических покрытий. Порошковые смеси металлов разгоняются нагретым сжатым воздухом и сталкиваются с основой (подложкой). При соударении кинетическая энергия металла выделяется в виде тепла, частицы сплавляются между собой и с основой. При точном соблюдении технологии подготовки поверхности получается равномерное металлическое покрытие, когезия с основой составляет 30 МПа, как при сварке. Низкая температура предотвращает окисление частиц порошка и деформацию поверхности. Абразивная подготовка поверхности и напыление производятся на одном и том же оборудовании простой сменой режимов работы.

Этапы нанесения покрытия: газ (обычно воздух, при давлениях больше 10 МПа азот или гелий), проходя через нагревательный канал разогревается до температур 300 – 700 С, и подается под давлением 0,5 – 15 МПа в сопло. В это же сопло подается металлический порошок, который разгоняется в потоке до сверхзвуковых скоростей и соударяется с подготовленной поверхностью. Регулировка температуры газа и давления позволяет получать покрытия разной толщины.

Технология применяется для восстановления поврежденных поверхностей, наращивания металла на изношенных металлических изделиях, заделки трещин и раковин, восстановления поверхностей скольжения подшипников. Напыление антикоррозионной защиты на резьбовые соединения позволяет неоднократно продлевать срок их службы. В электротехнике напыляют электропроводящие покрытия на керамическую основу, для омеднения стали и чугуна перед пайкой.

Установка для газодинамического напыления состоит из емкостей для порошка (от 1 до 4 питателей), системы подачи сжатого газа, набора сопел различной формы для разных режимов работы и рабочего пульта.

Промышленность предлагает готовые металлические порошки и порошковые смеси для различных поверхностей. Они стандартные и подходят для применения на любых установках для напыления. Типичные составы: алюминий, алюминий+цинк, никель, олово, различные марки баббита. Добавление в металлические порошки керамики существенно повышает механическую прочность покрытия. В качестве добавок чаще всего используется корунд. Для абразивной подготовки поверхности перед напылением служит порошковый оксид алюминия (его применение ведет к повышенному износу сменных сопел).