Газовое напыление или газопламенное напыление — один из старейших и простых способов нанесения металлического или керамического покрытия на поверхность. Однако благодаря своей универсальности и экономичности он остается сегодня наиболее широко используемым методом термического напыления. Здесь мы рассмотрим основы технологии газопламенного напыления и рассмотрим некоторые из наиболее распространенных применений газопламенного напыления.
История технологии газопламенного распыления
Процесс газопламенного напыления был впервые разработан в начале 20 века швейцарским инженером Максом Ульрихом Шупом. Стремясь создать защитные покрытия, Шуп использовал источник тепла горения для плавления свинцовой или цинковой проволоки. Высокоскоростной поток воздуха или инертного газа над расплавленными проволоками распылял металлы и распылял их по направлению к подложке, создавая прочный защитный слой.
После своего первоначального развития технология газопламенного распыления была быстро принята в Германии и США на протяжении 1920-х и 1930-х годов.
Ключевым фактором новой технологии было то, что она позволила восстанавливать промышленное оборудование: процесс газопламенного напыления мог устранить повреждения, вызванные кавитацией, и дать всем видам роликов, валов и барабанов новую жизнь. Вскоре процесс газопламенного напыления был внедрен в производство, где он обеспечивал защитное покрытие автомобильных компонентов. Другие ранние применения включали свинцовые покрытия для лампочек и защитные алюминиевые покрытия для коллекторов транспортных средств и самолетов.
Основы огневого распыления
Процесс газопламенного напыления принадлежит к группе процессов, известных под общим названием термическое напыление (газотермическое напыление). Все методы термического напыления работают путем нагревания исходного материала, обычно в виде порошка или проволоки, а затем подачи его к подложке. Расплавленные или частично расплавленные капли исходного материала образуют на подложке «пятна», известные как ламели, которые накапливаются, образуя однородное покрытие.
Процессы термического напыления можно в общих чертах разделить на категории в зависимости от того, как они передают тепловую энергию исходному материалу. Как следует из названия, процессы газопламенного напыления осуществляются с использованием пламени: сгорание газа (обычно ацетилена или пропана) и кислорода нагревает исходный материал до максимальной температуры около 2100 К, одновременно ускоряя капли до максимальной скорости. около 150 м/с.
Преимущества покрытия газопламенным напылением
По сравнению с другими процессами термического напыления, такими как HVOF и плазменное напыление, газопламенное напыление имеет относительно низкую рабочую температуру и низкую скорость капель. Эти условия процесса накладывают некоторые ограничения на наносимые материалы; и другие процессы термического напыления позволяют получать покрытия более высокого качества. Однако экономическая эффективность и простота процесса газопламенного напыления означают, что сегодня он остается самым популярным процессом термического напыления.
Газовое напыление, как самый простой метод термического напыления, обычно является самым дешевым способом нанесения защитного металлического или керамического покрытия. Поскольку газопламенное напыление обычно выполняется вручную, оно хорошо подходит для деталей неправильной или сложной геометрии. Оборудование для газопламенного напыления обычно портативно и просто в использовании, а для большинства применений устраняет необходимость в механических манипуляторах.
Приложения и материалы
Качество газопламенных покрытий достаточно для удовлетворения потребностей широкого спектра защитных применений. Газопламенное напыление до сих пор широко используется для восстановления изношенных валов и другого механического оборудования, а также для защиты конструкций и компонентов от коррозии.
С помощью газопламенного напыления можно наносить широкий спектр материалов, включая алюминий, бронзу, низкоуглеродистую и нержавеющую сталь, молибден и цинк. С помощью этого оборудования можно также получать высококачественные керамические и карбидные покрытия.
