Методе прскања

Прскање — технолошки процес формирања премаза распршивањем течних диспергованих честица које се таложе при удару при удару о површину. Брзина хлађења честица је 10.000-100.000.000 степени у секунди, што резултира веома брзом кристализацијом прсканог премаза и ниском температуром загревања површине.

Премази се прскају да би се повећала отпорност на корозију, отпорност на хабање, отпорност на топлоту и поправку истрошених склопова и делова.

Постоји неколико начина за прскање премаза:

1) Прскање пламеном жицом, прахом или штапом (сл. 1, 2). Дисперзовани материјал се топи у пламену гасног горионика сагоревањем запаљивог гаса (обично смеше ацетилен-кисеоник у односу 1:1) и струјањем компримованог ваздуха износи на површину. Температура топљења прсканог материјала мора бити нижа од температуре пламена запаљиве смеше (табела 1).

Предности ове методе су ниска цена опреме и њен рад.

Пиринач. 1. Прскање пламеном жицом

Пиринач. 2.Шема опреме за прскање поштанске жице: 1 — сушач ваздуха, 2 — пријемник компримованог ваздуха, 3 — цилиндар за гориво, 4 — редуктори, 5 — филтер, 6 — цилиндар кисеоника, 7 — ротаметри, 8 — горионик за прскање, 9 — довод жице канал

Табела 1. Температура пламена запаљивих смеша

2) Детонационо прскање (слика 3) врши се неколико циклуса у секунди, за сваки циклус дебљина прсканог слоја је око 6 микрона. Распршене честице имају високу температуру (преко 4000 степени) и брзину (преко 800 м/с). У овом случају, температура основног метала је ниска, што искључује његову термичку деформацију. Међутим, од дејства детонационог таласа може доћи до деформације и то је ограничење примене ове методе. Цена опреме за детонацију је такође висока; потребна је посебна камера.

Пиринач. 3. Прскање са детонацијом: 1 — довод ацетилена, 2 — кисеоник, 3 — азот, 4 — распршени прах, 5 — детонатор, 6 — цев за хлађење водом, 7 — детаљ.

3) Метализација лука (слика 4). У жицу електрометализатора улазе две жице, од којих једна служи као анода, а друга као катода. Између њих настаје електрични лук и жица се топи. Прскање се врши помоћу компримованог ваздуха. Процес се одвија једносмерном струјом. Овај метод има следеће предности:

а) висока продуктивност (до 40 кг/х прсканог метала),

б) трајнији премази са високом адхезију у поређењу са методом пламена,

ц) могућност употребе жица од различитих метала омогућава добијање превлаке "псеудо легуре",

г) ниске оперативне трошкове.

Недостаци метализације металног лука су:

а) могућност прегревања и оксидације распршених материјала при малој брзини напајања,

б) сагоревање легирајућих елемената распршених материјала.

Пиринач. 4. Метализација електричног лука: 1 — довод компримованог ваздуха, 2 — довод жице, 3 — млазница, 4 — проводне жице, 5 — детаљ.

4) Плазма прскање (слика 5). У плазматронима, анода је водено хлађена млазница, а катода је волфрамова шипка. Аргон и азот се обично користе као гасови који формирају плазму, понекад уз додатак водоника. Температура на излазу из млазнице може бити неколико десетина хиљада степени; као резултат оштрог ширења гаса, плазма млаз добија високу кинетичку енергију.

Процес високотемпературног плазма прскања омогућава наношење ватросталних премаза. Промена узорка прскања омогућава коришћење широког спектра материјала, од метала до органских. Густина и адхезија таквих премаза су такође високи.Недостаци ове методе су: релативно ниска продуктивност и интензивно ултраљубичасто зрачење.

Прочитајте више о овој методи премаза овде: Плазма спреј премази

Пиринач. 5. Плазма распршивање: 1 — инертни гас, 2 — расхладна вода, 3 — једносмерна струја, 4 — распршени материјал, 5 — катода, 6 — анода, 7 — део.

5) Електропулсно прскање (слика 6). Метода се заснива на експлозивном топљењу жице када кроз њу прође електрично пражњење кондензатора. У овом случају, око 60% жице се топи, а преосталих 40% прелази у гасовито стање. Топлина се састоји од веома малих честица од неколико стотинки до неколико милиметара.Ако је ниво пражњења прекомеран, метал у жици се потпуно претвара у гас. Кретање честица према прсканој површини је због експанзије гаса током експлозије.

Предности методе су одсуство оксидације као резултат померања ваздуха, висока густина и адхезија премаза. Недостаци укључују ограничење у избору материјала (они морају бити електрично проводљиви), као и немогућност добијања дебелих премаза.

Пиринач. 6. Шема електричног импулсног прскања: ЦХ — напајање за кондензатор, Ц — кондензатор, Р — отпорник, СВ — прекидач, ЕВ — жица, Б — детаљ.

6) Ласерско прскање (слика 7). Код ласерског прскања, прах се убацује на ласерски зрак кроз млазницу за пуњење. У ласерском зраку, прах се топи и наноси на радни предмет. Заштитни гас служи као заштита од оксидације. Област примене ласерског прскања је премазивање алата за штанцање, савијање и сечење.

Прашкасти материјали се користе за распршивање пламеном, плазмом, ласером и детонацијом. Жица или штап — за распршивање гасним пламеном, електричним луком и електричним импулсом. Што је фракција праха финија, то је мања порозност, боља је адхезија и већи је квалитет премаза. Прскана површина за сваку методу прскања налази се на удаљености од најмање 100 мм од млазнице.

Пиринач. 7. Ласерско прскање: 1 — ласерски зрак, 2 — заштитни гас, 3 — прах, 4 — детаљ.

Прскани делови

Наноси се прскање премаза:

• опште машинство за ојачавање делова (лежајеви, ваљци, зупчаници, мерачи, укључујући и навојне, машински центри, калупи и ударци итд.);

• у аутомобилској индустрији за премазивање радилица и брегастих вратила, кочионих зглобова, цилиндара, глава и прстенова клипа, дискова квачила, издувних вентила;

• у ваздухопловној индустрији за покривање млазница и других елемената мотора, лопатица турбина, за облагање трупа;

• у електротехничкој индустрији — за премазе кондензатора, антенских рефлектора;

• у хемијској и петрохемијској индустрији — за покривање вентила и седишта вентила, млазница, клипова, вратила, импелера, цилиндара пумпи, комора за сагоревање, за заштиту од корозије металних конструкција које раде у морском окружењу;

• у медицини — за прскање електрода озонатора, протеза;

• у свакодневном животу — за јачање кухињске опреме (посуђе, пећи).