Основы технологии плазменногоОсновы технологии плазменногоОсновы технологии плазменного Основы технологии плазменного напылениянапыления

Плазма ( поток газа температурой Плазма ( поток газа температурой 60006000ººС…40000С…40000ººС и скоростью С и скоростью 50М 500М/сек) образуется в специальном50М 500М/сек) образуется в специальном50М…500М/сек) образуется в специальном 50М…500М/сек) образуется в специальном генераторе плазмы.генераторе плазмы.

Плазма практически мгновенно Плазма практически мгновенно расплавляет частицы (10…100мкм.) из расплавляет частицы (10…100мкм.) из любого материала и разгоняет их до любого материала и разгоняет их до р р др р дскорости 100…500м/сек.скорости 100…500м/сек.

При соударении с поверхностью При соударении с поверхностью расплавленные частицы образуют расплавленные частицы образуют покрытие с плотностью 70…100%покрытие с плотностью 70…100%

Плазма позволяет создавать покрытия из Плазма позволяет создавать покрытия из металлов, керамики, керметов, полимеров, металлов, керамики, керметов, полимеров, металлополимеров, керамополимеров…металлополимеров, керамополимеров…

КККачество покрытия определяется Качество покрытия определяется качеством предварительной подготовки качеством предварительной подготовки поверхности изделия, материалами поверхности изделия, материалами покрытия и технологическими покрытия и технологическими параметрами плазмы.параметрами плазмы.

МАЛОГАБАРИТНАЯ ПЕРЕНОСНАЯ УСТАНОВКАМАЛОГАБАРИТНАЯ ПЕРЕНОСНАЯ УСТАНОВКАДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙметодом плазменного напыления.методом плазменного напыления.

Назначение:Назначение:-- Нанесение в производственных Нанесение в производственных условиях на крупногабаритные условиях на крупногабаритные

Технические характеристики установки:

Выходноеус о а ру о абар еус о а ру о абар еметаллические конструкции, металлические конструкции, технологическое оборудование, детали технологическое оборудование, детали защитные покрытиязащитные покрытия из полимерных из полимерных материалов, цинка, алюминия, меди материалов, цинка, алюминия, меди подобных материалов;подобных материалов;

Выходное напряжение холостого хода -400 В;Максимальный токд р ;д р ;

Область применения:Область применения:Нефтехимическая промышленность;Нефтехимическая промышленность;Транспорт;Транспорт;Пищевая и перерабатывающаяПищевая и перерабатывающая

Максимальный ток нагрузки – 150 А;Напряжение сети –380 В;ПотребляемаяПищевая и перерабатывающая Пищевая и перерабатывающая

промышленность.промышленность.Потребляемая мощность, макс. 40 кВт.Вес источника тока 98 кг

Возможности установки: Возможности установки: 11 -- раскрой изделий из любых металлов в размерраскрой изделий из любых металлов в размер –– 98 кг.

Состав установки:- источник постоянного тока с рабочей частотой 20 кГц;

1 1 -- раскрой изделий из любых металлов в размер раскрой изделий из любых металлов в размер ––плазменная резка металлов, толщиной до 50мм.плазменная резка металлов, толщиной до 50мм.

2 2 -- нанесение функциональных покрытий:нанесение функциональных покрытий:-- износостойкие и антифрикционные покрытияизносостойкие и антифрикционные покрытия-- антикоррозионные покрытия (цинк, алюминий, антикоррозионные покрытия (цинк, алюминий,

))20 кГц;- блок охлаждения источника тока и плазматрона;- дозатор для подачи материала покрытия;- плазматрон для нанесения покрытия;

медь, титан); медь, титан); -- электроконтактные покрытия (припои, медь, электроконтактные покрытия (припои, медь, никель);никель);

-- полимерные покрытия (эпоксидные, полимерные покрытия (эпоксидные, эпоксиполиэфирные и полиэфирные эпоксиполиэфирные и полиэфирные плазматрон для нанесения покрытия;ф р ф рф р ф рпорошковые краски, полистирол, порошковые краски, полистирол, сверхвысокомолекулярный полиэтилен.сверхвысокомолекулярный полиэтилен.

ПлазмаПлазма (( потокпоток газагаза температуройтемпературой 60006000ººСС……4000040000ººСС ии скоростьюскоростью00..55ММ……55М)М) образуетсяобразуется вв специальномспециальном генераторегенераторе плазмыплазмы..ПППлазмаПлазма практическипрактически мгновенномгновенно расплавляетрасплавляет частицычастицы((1010……100100мкммкм..)) изиз любоголюбого материаламатериала ии разгоняетразгоняет ихих додо скоростискорости100100……500500м/секм/сек..ПриПри соударениисоударении сс поверхностьюповерхностью расплавленныерасплавленные частицычастицы образуютобразуютПриПри соударениисоударении сс поверхностьюповерхностью расплавленныерасплавленные частицычастицы образуютобразуютпокрытиепокрытие сс плотностьюплотностью 7070……100100%%ПлазмаПлазма позволяетпозволяет создаватьсоздавать покрытияпокрытия изиз металлов,металлов, керамики,керамики,керметов,керметов, полимеров,полимеров, металлополимеров,металлополимеров, керамополимеровкерамополимеров…… нана

бб ббизделияхизделиях любыхлюбых габаритов,габаритов, изготовленныхизготовленных изиз металов,металов, керамики,керамики,бумаги,бумаги, кирпичей,кирпичей, бетона,бетона, деревадерева……КачествоКачество покрытияпокрытия определяетсяопределяется качествомкачеством предварительнойпредварительнойподготовкиподготовки поверхностиповерхности изделияизделия материаламиматериалами покрытияпокрытия ииподготовкиподготовки поверхностиповерхности изделия,изделия, материаламиматериалами покрытияпокрытия иитехнологическимитехнологическими параметрамипараметрами плазмыплазмы..

Возможности технологииВозможности технологииоз о ос е о ооз о ос е о оЗащита изделий путем Защита изделий путем нанесения металлическихнанесения металлическихнанесения металлических, нанесения металлических, керамических, керамических, металлокерамических, металлокерамических, полимерных, полимерных, металлополимерных иметаллополимерных иметаллополимерных и металлополимерных и керамополимерных керамополимерных покрытий на большинство покрытий на большинство поверхностей деталей из поверхностей деталей из любых материаловлюбых материаловлюбых материалов.любых материалов.

Покрытия на изделия Покрытия на изделия любых габаритов наносятлюбых габаритов наносятлюбых габаритов наносят любых габаритов наносят плазменными горелками как плазменными горелками как на специализированных на специализированных установках, так и вручную, в установках, так и вручную, в специальныхспециальныхспециальных специальных приспособлениях.приспособлениях.

Термические деформации Термические деформации минимальны, что позволяет минимальны, что позволяет работать с изделиями работать с изделиями любых габаритов и форм.любых габаритов и форм.

ИзносостойкиеИзносостойкие покрытияпокрытия –– толщинатолщина покрытияпокрытия 00..22……11..55мммм.. ПриПри напылениинапылении покрытияпокрытиятемпературатемпература изделияизделия составляетсоставляет 6060……150150ººСС.. НетНет короблениякоробления изделияизделия.. НеНе нужнанужнатермообработкатермообработка изделияизделия.. ИзносостойкостьИзносостойкость зависитзависит отот свойствсвойств материаламатериалаер ообрабо аер ообрабо а здезде з осос о осз осос о ос за сза с оо с о сс о с а ер а аа ер а апокрытияпокрытия..ЭлектроконтактныеЭлектроконтактные покрытияпокрытия -- толщинатолщина покрытияпокрытия 00..0101……00..11мммм.. ИспользуютИспользуют любыелюбыеэлектроконтактныеэлектроконтактные металлыметаллы:: припои,припои, медь,медь, никель,никель, вольфрамвольфрам…….. ИсключаетсяИсключаетсялужение,лужение, гальваникагальваника ии всевсе сопутствующиесопутствующие химическиехимические компонентыкомпоненты..у ,у , у уу уТермобарьерныеТермобарьерные ии эррозионностойкиеэррозионностойкие покрытияпокрытия -- толщинатолщина покрытияпокрытия 00..22……1010мммм..ИспользуютИспользуют керамическиекерамические ии металлокерамическиеметаллокерамические материалыматериалы –– оксиды,оксиды, карбиды,карбиды,нитридынитриды…….. ЛокальнаяЛокальная защитазащита изделийизделий отот высокотемпературныхвысокотемпературных потоковпотоков (до(до20002000ººС)С) дажедаже припри наличииналичии абразивныхабразивных частицчастиц..АнтикоррозионныеАнтикоррозионные покрытияпокрытия -- толщинатолщина покрытияпокрытия 00..11……00..55мммм.. ИспользуютИспользуют цинк,цинк,алюминий,алюминий, титантитан…….. ВозможноВозможно защищатьзащищать отот коррозиикоррозии любыелюбыеметаллоконструкцииметаллоконструкции:: мосты,мосты, вышки,вышки, резервуары,резервуары, судасуда……ХимическиХимически стойкиестойкие покрытияпокрытия изиз любыхлюбых термопластичныхтермопластичных полимеровполимеров –– толщинатолщинарр рр ррпокрытияпокрытия 00,,11……55мммм.. НеНе нужнонужно использоватьиспользовать специальныеспециальные сталистали ии сплавы,сплавы, эмали,эмали,композитыкомпозиты..ПассивирующиеПассивирующие ии ламинирующиеламинирующие покрытияпокрытия –– тонкиетонкие защитныезащитные полиэфирныеполиэфирные илиилиполиэтиленовыеполиэтиленовые пленкипленки нана изделияхизделиях любоголюбого габаритагабарита ии изиз любыхлюбых материаловматериалов.. НеНе нужнанужна

ОО ййокраскаокраска.. ОчищаютсяОчищаются струейструей водыводы..

СПРАВКА: - низкоуглеродистая сталь корродирует со скоростью 200-250 мкм в год. - Скорость коррозии Zn- Al покрытия составляет 2-15 мкм в год.

ГОСТГОСТ 99 304304--8787 ии СНиПСНиП 22 0303 1111--8585 «Защита«Защита строительныхстроительных конструкцийконструкций ототГОСТГОСТ 99..304304 8787 ии СНиПСНиП 22..0303..1111 8585 «Защита«Защита строительныхстроительных конструкцийконструкций ототкоррозии»коррозии» предусматриваетпредусматривает антикоррозионнуюантикоррозионную защитузащиту металлоконструкцийметаллоконструкций изизуглеродистыхуглеродистых ии низколегированныхнизколегированных сталейсталей напылениемнапылением покрытийпокрытий изиз ZnZn,, ZnZn--AlAl,, AlAl..ТехнологическийТехнологический процесспроцесс состоитсостоит изиз операцийопераций абразивноабразивно--струйнойструйной очисткиочисткиТехнологическийТехнологический процесспроцесс состоитсостоит изиз операцийопераций абразивноабразивно струйнойструйной очисткиочисткиповерхностиповерхности ии напылениянапыления покрытияпокрытия (аналогично(аналогично окраскеокраске изиз краскопульта)краскопульта)..

Преимущества плазменного напыления покрытий: Преимущества плазменного напыления покрытий: -- длительный срок службы защищаемого изделия, часто равный длительный срок службы защищаемого изделия, часто равный

сроку его эксплуатации за счет большой толщины покрытия;сроку его эксплуатации за счет большой толщины покрытия;сроку его эксплуатации за счет большой толщины покрытия; сроку его эксплуатации за счет большой толщины покрытия; -- возможность нанесения покрытия на детали любых габаритов;возможность нанесения покрытия на детали любых габаритов;

•• -- обеспечение защиты от коррозии на основе эффектаобеспечение защиты от коррозии на основе эффекта электрохимической электрохимической катодной защиты и, в качестве преградыкатодной защиты и, в качестве преграды

б йб й•• для проникновения коррозионных возбудителей; для проникновения коррозионных возбудителей; •• -- обеспечение хорошего сцепления с бетоном обеспечение хорошего сцепления с бетоном

•• в закладных элементах; в закладных элементах; --возможность обеспечения защиты зон сваркивозможность обеспечения защиты зон сваркивозможность обеспечения защиты зон сварки возможность обеспечения защиты зон сварки

непосредственно на месте монтажа конструкций;непосредственно на месте монтажа конструкций;При агрессивном характере воздействия

окружающей среды ГОСТ 28302-89 предписывает й йнапыление слоя толщиной до 300мкм, который

обеспечивает срок эксплуатации

металлоконструкций более 50 лет

Полимерные покрытия эпоксидные, эпоксиполиэфирные, Полимерные покрытия эпоксидные, эпоксиполиэфирные, полиэфирные, полиамидные, поливинилхлоридные, полистироловые, полиэфирные, полиамидные, поливинилхлоридные, полистироловые, полипропиленовые, поливинилиденфторидные, полиэтиленовые… …полипропиленовые, поливинилиденфторидные, полиэтиленовые… …Эти Эти покрытия обеспечивают эластичность, упругость, химическую покрытия обеспечивают эластичность, упругость, химическую стойкость и архитектурную законченность… стойкость и архитектурную законченность… Полимеры, напыленные на антикоррозионные Полимеры, напыленные на антикоррозионные ZnZn--AlAl покрытия, покрытия,

гарантируют защиту изделий от химической коррозии, гарантируют защиту изделий от химической коррозии, атмосферной эррозии, радиационных воздействий…атмосферной эррозии, радиационных воздействий…Плазменное напыление полимеров совместно с металлами или с Плазменное напыление полимеров совместно с металлами или с

керамикой образуют металлополимерные или керамополимерные керамикой образуют металлополимерные или керамополимерные покрытия, обеспечивающие уникальные защитные свойства покрытия, обеспечивающие уникальные защитные свойства ––абразивную, эрозионную, кавитационную, химическую… абразивную, эрозионную, кавитационную, химическую…

Проблемы защиты оборудования Проблемы защиты оборудования калийных предприятийкалийных предприятийкалийных предприятийкалийных предприятий

Химическая коррозия.Химическая коррозия.

Гидроабразивная эрозия.Гидроабразивная эрозия.

Контактные нагрузкиКонтактные нагрузкиКонтактные нагрузки.Контактные нагрузки.

Предполагаемое решениеПредполагаемое решениеПредполагаемое решение Предполагаемое решение проблемыпроблемы

ПолимерПолимер

КомпозитноеКомпозитноеКомпозитное Композитное покрытиепокрытие

ПлазменнаяПлазменнаяПлазменная Плазменная наплавканаплавка

Защита от химической Защита от химической коррозиикоррозии

-- СверхвысокомолекулярныйСверхвысокомолекулярныйСверхвысокомолекулярный Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (металлополимер или полиэтилен (металлополимер или

керамополимер)керамополимер)керамополимер)керамополимер)(СВМПЭ) «(СВМПЭ) «ПОЛИНИТПОЛИНИТ».».( )( )Уникальная стойкость в соляхУникальная стойкость в соляхщелочах и кислотах при щелочах и кислотах при температуре температуре --60…+10060…+100°°ССр урр ур

Достаточная толщина покрытия 0 1 0 5ммДостаточная толщина покрытия 0 1 0 5ммДостаточная толщина покрытия 0.1…0.5мм.Достаточная толщина покрытия 0.1…0.5мм.

Защита от гидроабразивной Защита от гидроабразивной эрозииэрозииэрозииэрозии

-- Композитное покрытие с комплексными Композитное покрытие с комплексными составляющими:составляющими:

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен, металлопласт Сверхвысокомолекулярный полиэтилен, металлопласт

или керамопласт или керамопласт -- 3…5мм.3…5мм.рр

Керамика или кермет Керамика или кермет –– 0.2…0.5мм. 0.2…0.5мм. (Для связи с полимером). (Для связи с полимером).

ИнтерметаллидИнтерметаллид –– 0 5 1мм0 5 1ммИнтерметаллид Интерметаллид –– 0.5…1мм.0.5…1мм.(Для связи керамики с металлом).(Для связи керамики с металлом).

Любой металл изделия.Любой металл изделия.

Защита от контактных Защита от контактных ййразрушенийразрушений

Плазменная наплавкаПлазменная наплавкасамофлюсующимисясамофлюсующимися CrCr BB NiNi SiSiсамофлюсующимися самофлюсующимися CrCr--BB--NiNi--SiSiкоррозионностойкими коррозионностойкими ррррвысокотвердыми металламивысокотвердыми металлами((HRCHRC 50 65)50 65)((HRCHRC 50…65).50…65).

Решение проблемы Решение проблемы –– заменить эмалевое покрытие на заменить эмалевое покрытие на полимерное.полимерное.рр

ЗадачиЗадачи::-- определитьопределить стойкостьстойкость полимеровполимеров вв хлорнойхлорной кислотекислоте;;-- разработатьразработать технологиютехнологию снятияснятия эмалиэмали сс поверхностиповерхности миксерамиксера;;р рр р рр рр ;;-- разработатьразработать технологиютехнологию нанесениянанесения полимерногополимерного покрытияпокрытия вв условияхусловияхпроизводствапроизводства ОАООАО «Химпром»«Химпром»..

РешениеРешение задачзадач::-- изготовлениеизготовление образцовобразцов сс покрытиямипокрытиями изиз различныхразличных материаловматериалов;;-- лабораторныелабораторные испытанияиспытания образцовобразцов;;-- анализанализ результатоврезультатов испытанийиспытаний ии выборвыбор материаловматериалов покрытияпокрытия;;р ур у рр рр рр ;;-- разработкаразработка технологиитехнологии снятияснятия эмалиэмали сс поверхностиповерхности миксерамиксера;;-- разработкаразработка технологиитехнологии нанесениянанесения полимерногополимерного покрытияпокрытия нанаповерхностьповерхность миксерамиксера..рр рр

Применение технологии дляПрименение технологии дляПрименение технологии для Применение технологии для восстановления деталейвосстановления деталей

Возможность экономии за счет Возможность экономии за счет снижения затрат на приобретение снижения затрат на приобретение новых запчастей.новых запчастей.Возможность повышения качества Возможность повышения качества деталей при восстановлении за счетдеталей при восстановлении за счетдеталей при восстановлении за счет деталей при восстановлении за счет применения высокопрочных или применения высокопрочных или специальных материаловспециальных материалов

Восстановление деталейВосстановление деталейВосстановление деталей Восстановление деталей компрессоровкомпрессоров

ЦилиндрыЦилиндрыБлоки цилиндровБлоки цилиндровШатуныШатуныууКоленвалыКоленвалы

Восстановление и упрочнениеВосстановление и упрочнениеВосстановление и упрочнение Восстановление и упрочнение деталей насосовдеталей насосов

Валы насосовВалы насосовВтулки систем Втулки систем уплотненияуплотненияКрыльчаткиКрыльчатки

Восстановление деталейВосстановление деталейВосстановление деталей Восстановление деталей технологического оборудованиятехнологического оборудования

Восстановление Восстановление бббронзового слоя в бронзового слоя в подшипнике подшипнике скольженияскольженияВосстановление Восстановление посадочных мест посадочных мест деталейдеталей

Нанесение упрочняющихНанесение упрочняющихНанесение упрочняющих Нанесение упрочняющих покрытийпокрытий

Упрочняющие Упрочняющие р щр щпокрытия для покрытия для деталей коробки деталей коробки д рд рпередачпередач

Применение керамическихПрименение керамическихПрименение керамических Применение керамических покрытийпокрытий

Применение керамических покрытий позволяетпокрытий позволяет увеличить срок работы узла в 10 – 15 разраз

Электротехнические покрытияЭлектротехнические покрытия

Покрытие на Покрытие на ййалюминий, для алюминий, для

обеспечения контакта обеспечения контакта с медьюс медью

Электроизоляционное Электроизоляционное покрытие для покрытие для р др дтяглового подшипника тяглового подшипника

Керамические корковые деталиКерамические корковые детали

Керамическая воронка Керамическая воронка ййповышенной повышенной

термостойкоститермостойкости

КерамическиеКерамическиеКерамические Керамические термостойкие трубкитермостойкие трубки

Плазменная наплавкаПлазменная наплавка

При небольшой При небольшой ббглубине прогрева глубине прогрева

позволяет наносить: позволяет наносить: -- металл металл повышенной повышенной твердости;твердости;-- слои толщиной до слои толщиной до щ дщ д33--5мм5мм