Sofi-spb.ru

Стройка и ремон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Металлическое покрытие керамики

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И МЕТАЛЛИЗАЦИЯ КЕРА-МИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

4. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И МЕТАЛЛИЗАЦИЯ КЕРА-МИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Механическая обработка. В современной технике находят широкое применение керами­ческие изделия, соответствующие жестким тре­бованиям по точности размеров, форме и чи­стоте обработки поверхности. Обеспечить вы­полнение таких требований способами обычной керамической технологии не представляется возможным. Изготовленные изделия всегда имеют незначительные отклонения размеров от заданных, обусловленные некоторой неста­бильностью усадки в процессе сушки и обжи­га. Значения усадки зависят как от состава материалов, так и от некоторых технологиче­ских операций./7/

Для получения керамических изделий, имеющих точные размеры и высокую чистоту поверхности, используют механическую обработку обожженных изделий путем шлифова­ния. Для шлифования в основном используют шлифовальные круги и реже порошки из аб­разивных материалов: алмаза, нитрида бора, карбида кремния, электрокорунда и др. (см. приложения, табл. 12).

Механическая обработка керамических изделий всеми видами шлифования осущест­вляется абразивными инструментами из кар­бида кремния и алмаза различной зернистости. Для шлифовки применяют шлифовальные кру­ги, головки, бруски и сегменты соответст­венно шлифуемой поверхности.

Максимальная рабочая скорость абра­зивного инструмента обусловливается типом связующего материала. Так, для алмазного шлифовального круга на керамическом связую­щем рабочая окружная скорость составляет 25 м/с, а на фенолформальдегидном — до 35 м/с.

Для обработки керамических изоляторов, обладающих высокой твердостью и хруп­костью, наиболее эффективным является ал­мазный инструмент на металлическом и фе­нолформальдегидном связующем. Алмазный абразивный инструмент на металлическом свя­зующем используется в основном для черно­вого шлифования керамики, а на фенолфор­мальдегидном связующем — для окончатель­ного, чистого шлифования.

Алмазные круги на металлическом связу­ющем имеют более длительный срок службы. Для черновой обработки керамических изде­лий используют крупнозернистые абразивные круги, а для окончательной чистовой обработ­ки поверхности применяют тонкозеристые аб­разивные инструменты.

Для шлифования керамических изделий используют обычные металлообрабатывающие станки: токарно-винторезные со шлифовальной головкой, токарно-карусельные, шлифовально-карусельные, универсально-шлифовальные и др. Крепление керамических изделий на станке производится при помощи специальной технологической оснастки, обеспечивающей прочное и безопасное положение детали в работе.

Режимы шлифования керамических изделий зависят от свойств керамического материала, от показателей используемого абразивного инструмента и устанавливаются экспериментально. При черновой обработке изделий в большинстве случаев толщина слоя, снимаемого шлифовкой за один проход, составляет примерно 0,25 мм, а при чистовой — 0,005— 0,025 мм.

Для охлаждения в процессе шлифования применяют 2—5 %-ный водный раствор кальцинированной соды, который подают со ско­ростью 20 л/мин.

При круглом шлифовании наружной по­верхности изоляторов цилиндрической формы обрабатываемый изолятор и шлифовальный круг вращаются в одну сторону, а при обра­ботке круглых внутренних поверхностей кера­мических изделий шлифовальный круг и обра­батываемая деталь вращаются в противопо­ложные стороны. Шлифование торцевых по­верхностей цилиндрических изделий может производиться на плоскошлифовальном станке с использованием соответствующей оснаст-ки./10/

Металлизация керамики. Металлические покрытия на поверхности керамики могут слу­жить электродами конденсаторов, испытуемых образцов, витков катушки индуктивности или промежуточным слоем для соединения кера­мики с металлической арматурой посредством пайки.

Металлические покрытия керамики можно осуществлять методами вжигания металлосодержащей краски (пасты), испарения и кон­денсацией металла (серебра, золота, никеля, палладия и др.) в вакууме, химического осаж­дения, шоопирования и др.

Металлические покрытия должны обла­дать хорошей электропро-водностью (особенно для высокого напряжения высокой частоты) при малой толщине электродного слоя. Для таких покрытий чаще всего применяют благо­родные металлы (в основном серебро и пал­ладий), устойчивые к окислению. Покрытия, предназначенные для последующей пайки с металлической арматурой, производятся из тугоплавких металлов в сочетании с различ­ными добавками.

Вжигание паст — наиболее распростра­ненный способ металлизации. Основным ком­понентом металлосодержащей пасты является окись серебра, азотнокислое серебро или тон­кодисперсный порошок металлического сереб­ра. Для спекаемости покрытия и хорошей адгезии по отношению к поверхности керамики в пасту вводятся 5—7 % (по массе) плавней в виде борнокислого свинца, оксида висмута или других соединений висмута. Компоненты пасты смешиваются с органическими связую­щими, представленными раствором канифоли в скипидаре или смесью скипидара с касторо­вым маслом до получения однородной массы. Паста, изготовляемая промышленностью на специализированных заводах, содержит 55— 70 % (по массе) металлического серебра.

Нанесение серебряной пасты на керамиче­ские изделия производится вручную кисточкой, пульверизатором, окунанием, а в массовом производстве — шелкографией. Нанесенные покрытия сушат при температуре 80—150 °С в термостатах или в проходных сушилках. Об­жиг производится при температуре 750—850 о С в муфельных или проходных печах в воздуш­ной среде. В процессе обжига покрытия в ин­тервале температур 200—400 °С, т. е. при вы­горании органической связки, подъем темпера­туры должен быть замедленным во избежание вспучивания покрытия и образования трещин на металлизированной поверхности. Режим вжигания серебряной пасты устанавливается экспериментально. Он зависит от нагревостойкости керамики, размеров и конфигурации металлизируемого изделия. Длительность про­цесса может составлять 5—35 ч.

Толщина однократно металлизируемого слоя серебра составляет 3—10 мкм. В случае необходимости для получения покрытия с бо­лее толстым слоем деталь металлизируют 2 — 3 раза, проводя последовательно вжигание каждого нанесенного металлизированного слоя. Толщина металлизирующего слоя на из­делиях среднего размера составляет 40 — 50 мкм.

Металлизация составами на основе туго­плавких металлов применяется для различных вакуум-плотных керамических изделий из фар­фора, стеатита, форстерита и корундовой ке­рамики. В металлизирующий состав входят различные добавки: марганец, железо, крем­ний, оксиды металлов — А12О3, ТiО2, Сr2О3, карбиды, бориды и специальные плавни.

Металлизация различных типов керамиче­ских материалов производится по схеме: очист­ка изолятора от загрязнений, обезжиривание, приготовление и нанесение металлизирующего состава, вжигание покрытия, зачистка, нанесе­ние второго металлизирующего состава, вжи­гание второго покрытия и контроль качества покрытия.

Для приготовления металлизирующих паст используют материалы, получаемые с завода-изготовителя в виде тонкомолотых порошков с удельной поверхностью 4000—5000 см 2 /г для молибдена и 5000—7000 см 2 /г для марганца.

Компоненты металлизирующей пасты, взя­тые в заданном соотношении, смешиваются с раствором коллоксилина в изоамилацетате или водно-спиртовый раствор полиамидной смолы. Смешивание компонентов производится в валковой мельнице со стальным барабаном до получения однородной пасты.

Процесс вжигания металлизирующих по­крытий производится в печах с защитной га­зовой средой при температуре 1200—1350 °С с выдержкой при конечной температуре 20—30 мин. Режим вжигания устанавливается опытным путем.

Вжигание покрытия проводится в печах периодического действия или толкательных пе­чах непрерывного действия в увлажненной или азотно-водородной среде при отношении азота к водороду 2:1 или 3:1. Керамические материалы, содержащие в своем составе до­статочное количество стеклофазы (фарфор, стеатит и др.), можно металлизировать па­стами на основе тугоплавких металлов без специальных добавок, а керамические матери­алы, содержащие менее 5 % стеклофазы, не­обходимо металлизировать пастами, в состав которых входят компоненты, образующие жид­кую фазу в процессе вжигания покрытия.

В табл. 13 (см. приложения) приведены составы для ме­таллизации вакуумплотных керамических ма­териалов.

Для увеличения толщины покрытия и об­легчения пайки на молибденовое покрытие методом вжигания или гальваническим путем наносится слой никеля (второе покрытие)./2/

Очистка от песка

Рис. 1. Технологическая схема производства электрокерамических

Керамическое покрытие как способ защиты поверхностей

В данной статье разберем, что представляет собой керамическое покрытие, его назначение, область применения и методы нанесения.

Керамическое покрытие предназначено для защиты металлических поверхностей от коррозии, износа, механических и термических нагрузок. Данный вид обработки используется в автомобилестроении, атомной энергетике, медицине, аэрокосмической отрасли, для тюнинга автомобильной и мототехники.

Виды покрытий

Выделяют следующие виды покрытий:

Керамические покрытия относятся к жаро- и износостойким. Они также подходят для антикоррозионной обработки металлических поверхностей.

Материалы, используемые для создания керамического слоя, обладают высокой температурой плавления и низким коэффициентом теплопроводности. Помимо этого, они не разрушаются под воздействием смазочных материалов, топлива и химикатов, защищают от износа и коррозии, выдерживают воздействие высоких и очень высоких нагрузок.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY также относятся к износостойким видам покрытий.

Покрытия изготавливаются на основе неорганических и органических связующих с добавлением твердых смазочных веществ: фторидов бария и кальция, нитрида бора, дисульфида вольфрама, дисульфида молибдена, политетрафторэтилена, поляризованного графита.

АСТП образуют на поверхностях полимерный слой, который представляет собой связующую смолу, в которой равномерно распределены частицы твердых смазочных веществ. Они заполняют микронеровности поверхностей, увеличивая их несущую способность и опорную площадь.

Покрытия обладают малым сопротивлением сдвигу и высоким сопротивлением сжатию, благодаря чему коэффициент их сухого трения составляет всего несколько сотых при контактных давлениях, соответствующих пределу текучести материала основы.

Такие составы работают в условиях радиации и вакуума, устойчивы к воздействию агрессивных химикатов, имеют высокие противозадирные свойства, а их несущая способность может составлять до 2500 МПа. После высыхания покрытия представляют собой сухой и скользкий смазочный слой, благодаря чему покрытия можно использовать для обслуживания узлов, эксплуатируемых в запыленной среде. Диапазон рабочих температур этих материалов составляет от -200 °C до +560 °C.

Нанесение покрытий осуществляется традиционными методами окрашивания. Поэтому внедрение технологии твердых смазок MODENGY не потребует существенных затрат на приобретение нового оборудования.

Зачем нужно керамическое покрытие?

Керамические покрытия впервые были использованы в аэрокосмической промышленности. Их применяли в газотурбинных двигателях для обработки лопаток турбин. Эти элементы работают в условиях высокого эрозионного и коррозионного износа, а также при постоянных перепадах температуры. Лопатки также должны выдерживать термонагрузки, возникающие при сгорании топлива.

КПД двигателя зависит от температуры в камере сгорания: чем она выше, тем больше коэффициент полезного действия агрегата. Поэтому производители для увеличения мощности и КПД силовых агрегатов повышали температуру газа, а для производства некоторых деталей двигателей использовали высокотехнологичные сплавы и покрытия.

Лопатки производятся из специальных сплавов на основе большого количества легирующих добавок. Такие изделия могут работать в тяжелых условиях эксплуатации, но без керамического покрытия они разрушаются буквально за несколько минут. К примеру, температура газа перед турбиной в двигателях АЛ-31Ф, используемых на самолетах СУ-35 IV поколения составляет до +1700 °C. В двигателях АЛ-41Ф1 на самолетах СУ-35 V поколения эта температура может превышать +2000 °C.

Благодаря керамическому покрытию обеспечивается защита деталей газотурбинных двигателей от износа и коррозии, а также увеличивается их прочность и снижается температура на поверхностях. В зависимости от метода нанесения и толщины слоя и состава керамики температуру поверхности можно снизить до 35 %.

После успешного применения керамических покрытий в аэрокосмической отрасли их начали использовать в мото- и автоспорте, для тюнинга автомобилей и т.д.

Где применяются керамические покрытия?

Эксплуатационные характеристики керамических покрытий позволяют применять их:

В атомной энергетике для обработки систем охлаждения, элементов реакторов, хранилищ отработанного ядерного топлива

В автомобилестроении для обработки элементов ходовой части, колесных дисков, АБС, деталей ДВС и т.д.

В медицине для обработки частей механизированных протезов и медицинских приборов

В металлообработке в качестве финишного покрытия для увеличения срока службы и прочности изделий

В оборонно-промышленном комплексе для обработки прицелов, корпусов аппаратуры, изготовления специальных изделий

В быту для создания износостойкого слоя определенного цвета на элементах декора, посуде и прочих бытовых изделиях

Для тюнинга автомобиля для обработки корпусов турбокомпрессоров, выпускных коллекторов, днищ поршней ДВС и других деталей

Способы нанесения

Наиболее распространенный способ нанесения керамического покрытия на поверхности – газотермическое напыление. Оно представляет собой все возможные процессы напыления покрытий из проволоки, прутка или порошка. Эти материалы подаются в зону высокой температуры и распыляются посредством сжатого воздуха или струи газа. Образованные частицы очень малого размера двигаются на большой скорости и, попадая на поверхность, образуют защитный слой.

В настоящее время используются 3 основных способа газотермического напыления:

Порошковое газопламенное напыление

Металлизация из проволоки

Плазменное напыление порошков

Для металлизации используется металлическая проволока, которая подается в ацетиленкислородное пламя или электрическую дугу. При нагреве до температуры плавления проволока, находящаяся в струе газа или сжатого воздуха, преобразуется в частицы и подается на обрабатываемую поверхность. Так образуется слой покрытия.

Газопламенное напыление порошков похожу на металлизацию. Но здесь есть один нюанс – невозможность образование проволоки из некоторых материалов, например, керамических составов, термореагирующих сплавов и различных порошков. Эти материалы подаются в ацетиленкислородное пламя, откуда поступают на поверхность и образуют слой покрытия. Данный способ нанесения используется, когда нет возможности произвести обработку поверхности деталей в стационарных условиях или она нецелесообразна.

Плазменное напыление позволяет получить высококачественное покрытие практически из любых материалов: от баббитов, температура плавления которых составляет около +300 °C, до тугоплавких карбидов, оксидов, нитридов, температура плавления которых – свыше +3300 °C.

Процесс нанесения керамического покрытия

Керамические покрытия наносятся в 3 этапа.

Первый включает в себя подготовку поверхности. Детали подвергают пескоструйной обработке, продувке и обезжириванию. Это нужно для увеличения адгезии будущего покрытия, удаления загрязнений и прочих дефектов.

Затем производится грунтование поверхностей с применением специальных праймеров. Эти материалы предотвращают окисление и образование трещин на основном слое покрытия вследствие воздействия нагрузок и термического расширения. Праймер также увеличивает адгезию будущего покрытия.

На последнем этапе происходит нанесение керамического покрытия. В зависимости от выбранного материала различается технология нанесения, но наиболее используемый способ – газопламенное или плазменное напыление порошков, обладающих высокой прочностью и тугоплавкостью. Расплавленное покрытие попадая на поверхность «спаивается» с ней. Даже при удалении такого слоя на металлической поверхности останутся микрократеры, которые можно различить невооруженным глазом.

Керамическое покрытие. Свойства, преимущества и возможные альтернативы

Смотрите также

Керамическое покрытие наносится на металлические поверхности в целях их защиты от термических и механических повреждений, коррозии, преждевременного износа. Такие покрытия широко применяются в автомобилестроении, аэрокосмической промышленности, атомной энергетике, медицине.

Обработка керамическим покрытием – одна из распространенных операций при тюнинге мотоциклов и автомобилей.

Разновидности керамических покрытий

В зависимости от предназначения и сферы применения выделяют износостойкие, жаропрочные, антикоррозионные, оптические, уплотнительные, декоративные, электропроводящие и электроизоляционные керамические покрытия.

Износостойкими и жаропрочными являются, по сути, все перечисленные виды. Используются они, в том числе, и для антикоррозионной обработки поверхностей.

Эти материалы обладают низкой теплопроводностью и высокой температурой плавления, выдерживают очень большие нагрузки и не разрушаются под действием химически агрессивных сред (топлива, масел, смазок и др.).

По степени износостойкости с керамическими составами способны конкурировать только антифрикционные твердосмазочные покрытия.

На поверхностях они формируют тонкий (до 20 мкм), но прочный композиционный слой, состоящий из мелкодисперсных частиц твердого смазочного материала. В результате заполнения микронеровностей увеличивается опорная площадь сопряженных поверхностей, максимально снижается коэффициент их трения и износа.

Читать еще:  Клеймо сварщика, полученное по итогам аттестации в Национальном агентстве контроля сварки

Более 16 видов покрытий выпускает российская компания «Моденжи». Материалы MODENGY на основе дисульфида молибдена, поляризованного графита, политетрафторэтилена (ПТФЭ), дисульфида вольфрама, нитрида бора, фторидов кальция и бария используются в самых различных отраслях промышленности, применяются при обслуживании автомобилей и техники наряду с другими материалами.

Благодаря высокому сопротивлению сжатию и малому сопротивлению сдвигу покрытия MODENGY имеют очень низкий коэффициент сухого трения – всего несколько сотых при контактных давлениях, равных пределу текучести материала основы.

Эти материалы обладают высокими противозадирными свойствами, несущей способностью до 2500 МПа. Они устойчивы к химически агрессивным средам, экстремально низким и высоким температурам (-200… +560 °C), условиям радиации и вакуума.

После полимеризации антифрикционные покрытия образуют на обработанных поверхностях сухую нелипкую пленку, что особенно важно для деталей, работающих в запыленных средах.

Области применения керамических покрытий

Впервые керамические покрытия начали использовать в аэрокосмической отрасли – для лопаток газотурбинных двигателей, подверженных усиленному коррозионному и эрозионному износу из-за постоянных перепадов температур.

Чтобы повысить КПД и мощность газотурбинных двигателей, температуру газа в камере сгорания специально повышали, а некоторые элементы (в том числе лопатки), изготовленные из высокопрочных легированных сплавов, дополнительно покрывали защитными материалами.

Температура газа перед турбиной двигателей некоторых самолетов достигает +2000 °C и выше – в таких условиях повысить прочность деталей и защитить их от разрушения может только керамическое покрытие. В зависимости от состава, толщины слоя и метода нанесения оно позволяет снизить температуру на поверхностях до 35 %.

Сегодня керамические покрытия широко используются не только в аэрокосмической отрасли, но и в других сферах.

В атомной энергетике их применяют для обработки элементов реакторов, систем охлаждения, хранилищ отработанного ядерного топлива.

В оборонно-промышленном комплексе керамическими составами покрывают корпусы аппаратуры, элементы оружия, специальные изделия.

Покрытия, используемые в металлообработке, увеличивают прочность и срок службы деталей.

В автомобилестроении керамическими материалами обрабатывают компоненты двигателей, АБС, колесных дисков, ходовой части, в медицине – приборы и части протезов.

В бытовой сфере с помощью керамических покрытий создают износостойкий слой нужного цвета на посуде, элементах декора и других предметах.

В процессе тюнинга авто- и мототехники ими обрабатывают кузовы, днища поршней двигателя, выпускные коллекторы, корпусы турбокомпрессоров и другие детали.

Способы нанесения покрытия

Керамические покрытия наносятся на металл четырьмя основными способами:

  • Эмалированием
  • Газопламенным напылением
  • Парафазным методом
  • Плазменным методом

Эмалирование – наиболее старый способ нанесения покрытия. Керамическое сырье подбирается к металлу в соответствие с его составом. Для получения готовой массы (шликера) сырье измельчают, расплавляют и обогащают добавками. Шликер накладывают на подготовленные поверхности, после чего обжигают в печи. Готовые эмалированные изделия обладают отличной устойчивостью к коррозии и окислению.

При газопламенном методе нанесения покрытия керамический порошок или стержень накладывают на металлическую основу (окись алюминия, окись циркония и другие тугоплавкие окислы) и подвергают воздействию пламени кислородно-ацениленовой горелки. В результате керамическая масса расплавляется, охватывает поверхности и образует на них защитное покрытие.

Порошок может подаваться также с помощью сжатого воздухом из наклонно расположенного питателя. При этом происходит механическое сцепление керамической массы с металлом, покрытие имеет микропористую и слоистую структуру, прочность слоя на растяжение составляет 25-70 кг/см2 при толщине 0,3 мм.

Парафазное нанесение керамики – весьма продолжительная операция. На получение слоя толщиной всего 0,0002-0,001 мм уходит около часа. Покрытие, полученное таким способом, обычно имеет пористую структуру.

Плазменный метод используется для обработки термостойких металлов, так как процесс получения плазмы огня происходит при температуре 15000 °С (в момент возникновения вольтовой дуги).

Выбор той или иной технологии нанесения керамического покрытия зависит, в основном, от обрабатываемого материала.

Сегодня чаще всего используются плазменное или газопламенное напыление, при которых расплавленный керамический порошок практически «спаивается» поверхностью металла.

После удаления такого покрытия остаются микрократеры, заметные невооруженным глазом.

Перед нанесением керамического покрытия поверхность обязательно очищается (например, пескоструйным методом) и обезжиривается. Удаление загрязнений и дефектов позволяет максимально повысить адгезию будущего покрытия.

После очищения и обезжиривания поверхность грунтуется специальными праймерами, препятствующими появлению окислению покрытия, а также появлению на нем трещин из-за высоких температур и нагрузок.

Присоединяйтесь

  • О компании
  • Пресс-центр
  • Дилерская сеть
  • Мы и общество
  • Наши услуги
  • Отраслевые решения
  • Статьи
  • Molykote
  • MODENGY
  • DOWSIL
  • EFELE
  • PermabondMerbenit

© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Тренды 2020: дизайн керамических покрытий под металл

Керамическая плитка с металлизированным покрытием — универсальный материал, который открывает новые возможности в интерьерном дизайне

В новом сезоне конкуренцию традиционной отделочной керамике под натуральный камень и дерево составляют эффектные металлизированные покрытия разных форматов и текстур. Сегодня производители предлагают широкий выбор таких изделий: плитка может иметь матовую или глянцевую поверхность, объемные и рельефные элементы и даже напоминать мозаику.

Современные технологии производства позволяют добиться максимального сходства с оригиналом. Особая текстура плитки под металл создается посредством нанесения на ее поверхность специальной глазури или минеральных солей. Иногда в процессе изготовления используется нержавеющая сталь и драгметаллы. Таким образом, керамика может быть стилизована под полированную латунь, титан, железо, бронзу, медь, а также под золото и серебро.

В актуальных коллекциях испанских производителей представлена металлизированная плитка в разных стилях, от роскошных и изысканных покрытий в духе барокко и ар-деко до строгих и порой аскетичных решений, отражающих эстетику минимализма.

Несомненный фаворит сезона — индустриальная плитка под металл для создания интерьеров в стиле лофт, которая придется по вкусу любителям экспериментов и нестандартных решений. Имитации промышленных стальных или железных листов с заклепками и насечками, потертостями и следами краски привлекают внимание эпатажным внешним видом и оригинальной текстурой. Усиливают эффект несовершенства и дефекты: поверхность может иметь искусственные царапины, трещины, следы ржавчины и износа. Особой популярностью пользуется брутальная керамогранитная плитка крупного формата со структурированной матовой отделкой для интерьеров «с характером», а также комбинированные изделия, облик которых вдохновлен сочетанием различных сплавов и бетона. Шероховатая плитка, подернутая «ржавчиной», хорошо сочетается с кирпичной кладкой, клинкером или рельефной штукатуркой.

Плитка Azuliber, коллекция Solid.

Наряду с этим существует противоположная тенденция, навеянная эстетикой барокко, ампира и ренессанса. Обильно декорированные изделия, сложные рельефы и текстуры превращают керамическую плитку в настоящее произведение ювелирного искусства. Таинственные блики, византийские мотивы, растительный орнамент, арабески и дамаск воспроизводят атмосферу дворцовой роскоши. Имитации драгоценных металлов — классика премиум-сегмента: многие коллекции плитки включают элементы под золото и серебро, металлизированные декоративные панно, бордюры и вставки.

Отдельно стоит выделить керамические покрытия, выполненные в духе ар-деко — одного из наиболее популярных направлений в изобразительном и декоративном искусстве начала XX века. Для этого стиля характерны эклектика, блеск и роскошь, которые находят отражение в энергичной геометрии форм, рельефных орнаментах, технике капитоне, характерной для обивки диванов и кресел, и этнических мотивах. Цветовая гамма включает гламурные золотые, более сдержанные серебряные или теплые медные оттенки в матовом и глянцевом исполнении. Отделка блестящим золотом и серебром выглядит экстравагантно и привлекает внимание — идеальный выбор для тех, кто не хочет оставаться в тени.

Тем, кто не представляет себя в сплошном окружении металла, керамические фабрики предлагают компромиссные варианты отделки: металлизированным может быть только декор или отдельные детали. Например, металлические вкрапления или орнамент на фоне традиционной плитки.

JTlab › Блог › Керамическое напыление на поршни, турбины, коллекторы, камеры сгорания ГБЦ и клапаны

Керамическое напыление — очень полезная технология для ДВС, которая пришла из авиации и космоса. За счет таких покрытий появляется возможность повысить КПД двигателя без дополнительных затрат, всего лишь заставив тепло сгораемого топлива выполнять полезную работу, а не подогревать двигатель паразитным теплом.
Мелкими шагами, но и в РФ эта технология начинает пользоваться популярностью, в основном ей пользуются в декоративных целях, да и покрытия больше из мира лакокрасочных технологий.

Мы же говорим про качественное плазменное напыление керамики на детали ДВС. В данном случае камеры сгорания ГБЦ и клапаны. В случае, когда керамикой покрыты и поршни и камеры сгорания с клапанами, то положительный эффект от покрытия увеличивается в разы.
Во-первых, энергия сгораемого топлива направляется на выполнение полезной работы.
Во-вторых, меньше тепла поступает в систему охлаждения, что снижает нагрузку на систему охлаждения и смазки.
В-третьих, максимум поверхности камеры сгорания (в поршне и ГБЦ) покрытой керамикой не имеет горячих точек провоцирующих детонацию. Вот как раз с покрытием камер сгорания и клапанов возникают основные проблемы, это не так просто как кажется. Мы отработали технологию покрытия камер сгорания и клапанов и можем поделиться с Вами результатами.

Что такое керамическое напыление ?
Керамическое напыление — технология, которая используется в авиации, космосе и автоспорте. За несколько десятилетий было разработано и протестировано множество покрытий, каждое из которых несет свою функцию.
Одним из таких керамических покрытий являются покрытия для термоизоляции металла от высоких температур, суть этих покрытий в отражении тепла и снижении температуры деталей, на которые воздействуют высокие температуры.
В ДВС одной из самых теплонагруженных деталей является поршень, а точнее днище поршня, которое подвергается прямому тепловому воздействию от сгорающей топливно-воздушной смеси. Из-за этого воздействия и большой разницы температур поршни изготавливают неправильной формы (овальной, конусной), чтобы при неравномерном нагревании, при работе ДВС, поршень приобретал правильную цилиндрическую форму.
Проводилось множество исследований на тему пользы от применения керамического покрытия в ДВС. Результаты исследований для дизельных и бензиновых ДВС практически одинаковые. По результатам замеров на дино стенде один и тот же двигатель с поршнями без покрытия и с керамическим покрытием показывает увеличение мощности на 8-10% за счет сохранения тепла, т.е. повышения КПД двигателя.
Из основных плюсов керамического покрытия (напыления) днища поршней можно выделить:
— снижение рабочей температуры поршня (можно использовать меньшие зазоры поршень / стенка цилиндра, можно не устанавливать масляные форсунки для охлаждения поршней)
— ликвидация «горячих точек» провоцирующих детонацию
— увеличение детонационной стойкости за счет равномерного нагревания днища
— увеличение мощности за счет сохранения тепла
— снижение вредных выбросов
— возможность работы ДВС на более ранних углах зажигания
— снижение расхода топлива
Прочитав список возникает ощущение разводки типа «гербалайф», но польза от керамического напыления давно проверена в автоспорте. Нанесение керамических покрытий разного типа давно практикуется в Америке и Европе при сборке мощных двигателей, у большинства именитых производителей поршней можно заказать нанесение керамического покрытия, как доп. услугу за дополнительную плату.

Керамическое напыление термоизолирующего покрытия на горячие части турбин и выпускных коллекторов позволяет:
— снизить температуру подкапотного пространства
— улучшить спул турбины за счет сохранения энергии газов

Нанесение керамического термоизоляционного напыления на камеры сгорания и клапаны позволяет:
— снизить рабочую температуру ДВС
— повышает детонационную стойкость
— повышает мощность ДВС
— увеличивает ресурс ДВС
— нейтрализует «горячие точки»

Rauschert

Керамические напыления или покрытия

Керамическое покрытие – мультиталант

Керамические покрытия, шихты (слои) на конструкционных деталях из стали или алюминия имеют великолепные свойства. Они износоустойчивы, имеют малый коэффициент трения, обладают электро- и теплоизоляционными свойствами.

Керамические напыления увеличивают время эксплуатации оборудования и уменьшают производственные расходы, а также обеспечивают высокое качество продукции на протяжении долгого времени, благодаря долгосрочной стабильности поверхности.

Раушерт — Ваш компетентный партнер по керамическим напылениям и кроме того опытный поставщик конструкционных компонентов из керамики и полимерных материалов.

Производство

Производство

Керамические шихты наносятся на обработанную поверхность метала путем термического впрыска и в зависимости от применения, затем обрабатываются. Толстостенные металлические детали нагреваются до приблизительно 200 °C, при этом не происходит изменение структуры металла. Одним из важных преимуществ керамических напылений является свободный выбор металлических материалов для нанесения покрытий.

Напыления на внутренней части деталей возможны, только если покрываемая керамикой область доступна для струйной машины и угол нанесения > 45 °.

Новинка! Нанокерамика или нанокерамические напыления для алюминия с помощью плазмахимической технологии!

Применение

Применение

Керамические напыления превосходят хромирование по твердости и износоустойчивости и отлично зарекомендовали себя в текстильной и кабельной промышленности, в машинах для сварки и пайки, как электроизолирующие покрытия для нагревателей до 500 Вольт и 600 °C, как термоизолирующие покрытия в стекольной промышленности.

Для влажной, коррозионной среды мы рекомендуем использовать нержавеющую сталь марки 1.4301 или алюминий, ввиду технологически обоснованной остаточной пористости. Дополнительно пористость может быть устранена с помощью органических и неорганических материалов.

Антибактериальные, так называемые бактерицидные напыления, могут наносится на самые различные материалы, открывая абсолютно новые возможности в борьбе с бактериями и грибками. Так например, нанося антибактериальные напыления на ручки дверей можно резко снизить риск переноса вредных микроорганизмов.

Технология пайки металла с керамикой

Этот способ получения металлокерамических соединений часто называют многоступенчатым. Он заключается в нанесении и закреплении тонкого слоя металла на керамическую деталь (металлизация детали) и в последующей пайке металлизированной детали с металлом.

Закрепление порошков тугоплавких металлов в смеси с активизирующими добавками производится в восстановительной среде при 1100-1650°С и точке росы 10-35°С, при этом сила адгезии металлизационного слоя с окислами керамики определяется двумя процессами: химическим взаимодействием фаз и миграцией стекло- фазы керамики в металлизационный слой.

В общем случае в состав металлизационного покрытия, наносимого на керамику, входят порошок молибдена (вольфрама) в количестве 75-95% (по массе) и активные добавки марганца, кремния, титана (гидрида титана), железа, борида молибдена, ферросилиция, стекла и др. Выбор добавок зависит от химического и фазового составов керамического материала, а также температуры спекания покрытия.

Металлизационные пасты спекаются в водородной среде, содержащей небольшое количество паров воды (точка росы +10 — +30°С); при этом происходят обратимые окислительно-восстановительные реакции с частичным или полным окислением входящих в пасту металлов.

Читать еще:  Какая пена лучше для пластиковых окон

Образовавшиеся в процессе высокотемпературной обработки окислы металлов в последующей стадии взаимодействуют с окислами керамики, что приводит к закреплению спеченного молибденового слоя на поверхности керамической детали.

Однако в большинстве случаев параллельно с химическим взаимодействием окислов металлов и керамики протекает диффузионный процесс миграции размягченной стекло- фазы, которая скрепляет частички тугоплавкого порошка между собой и прочно соединяет весь слой с керамической деталью.

Таким образом, при выборе технологии металлизации целесообразно руководствоваться следующими положениями:

1. Металлизация наиболее распространенных керамических материалов, имеющих в составе от 5 до 20% (по массе) стеклофазы, протекает при химическом взаимодействии окислов металлов и керамики и одновременной миграции стеклофазы.

При этом выбор активных добавок должен определяться их химическим взаимодействием с окислами керамики, а реакции должны происходить при температуре миграции стеклофазы.

2. Металлизация поликристаллических материалов, не содержащих стеклофазы протекает либо при химическом взаимодействии окислов металлов и керамики, либо при видоизмененном процессе миграции стеклофазы.

Соединения, полученные первым способом, как правило, менее стабильны, так как в этом случае требуется строго поддерживать температурно-газовый режим, соответствующий максимальному выходу продуктов реакции между активной добавкой и окислами керамики

Этот способ используют редко, лишь в том случае, когда другими путями не удастся достигнуть соответствующих параметров соединения, например, для узлов, эксплуатируемых при высоких температурах в парах щелочноземельных металлов.

Более широко используют процессы, основанные на применении металлизационных покрытий с добавками стекла и стеклообразующих компонентов, что позволяет получать надежные металлокерамические соединения, выдерживающие температуры до 750-800°С.

Типовая схема получения металлокерамических узлов по многоступенчатой технологии приведена на рис. 2. Операции, отмеченные звездочкой, при пайке медным припоем иногда отсутствуют.

Основными технологическими процессами являются: приготовление и нанесение металлизационной пасты, ее закрепление (вжигание) на деталях, нанесение второго металлизационного слоя и пайка узлов.

Рис. 2. Процесс получения металлокерамических узлов по многоступенчатой технологии.

Плитка под металл в интерьере

  1. Особенности
  2. Преимущества
  3. Модели и способы изготовления
  4. Где и как используют такое покрытие?
  5. Советы по выбору
  6. Красивые дизайнерские решения

Кафельная и керамическая плитки вполне привычны для потребителей, однако производители прилагают максимум усилий, чтобы разнообразить выпускаемую продукцию. Одним из новейших предложений является имитация металлической поверхности. Среди дизайнеров такое решение пользуется большим успехом. Познакомимся поближе с подобным отделочным материалом.

Особенности

Современные технологии позволяют сделать плитку под металл очень интересной и оригинальной по внешнему виду. Есть имитации стали и меди, алюминиевой и золотистой, а также хромированной поверхности.

Предпочтительно использование таких покрытий в обстановке стиля хай-тек, минимализм, индастриал и лофт, а опытные оформители могут ввести их в интерьеры ретро и винтаж.

Продуманный дизайн позволяет применять такое покрытие и в общественных местах, и в большинстве комнат жилого дома. Дизайн плитки, имитирующей металл, бывает эпатажным, а также нередко имеет весьма оригинальные текстуры.

Преимущества

Использование новейших разработок позволяет обеспечить высочайшую прочность металлической плитки, а также ее сопротивляемость износу. Обращение с подобными материалами очень простое — в отличие от настоящего металла они никогда не покрываются ржавыми пятнами или потеками, а также не имеют скверного аромата, свойственного железу.

Перепады температуры, высокая влажность и даже действие ультрафиолета не страшны плитке под металл. Приятный внешний вид таких изделий сохраняется на протяжении долгих лет.

Главное, не подвергать плитку действию абразивных частиц, которые быстро повредят даже самую твердую поверхность.

Модели и способы изготовления

«Металлическая» поверхность делается самой разной:

  • матовой;
  • объемной (трехмерной);
  • глянцевой;
  • мозаичной.

Существует три основных метода, которые создают имитацию металла:

  • дублирование его структуры;
  • нанесение тонкого металлического слоя поверх простой плитки;
  • металлические плитки с дополнительными эффектами.

Первый тип может настолько точно воспроизводить внешние нюансы металла, что только прикосновение к нему позволяет убедиться в обратном. Часть изготовителей напыляет нержавеющую сталь или драгоценные металлы на керамогранит.

К группе с металлическим слоем, создающим интересный визуальный эффект, относятся изделия с имитациями:

  • патинированной меди;
  • черненого серебра;
  • ржавой стали;
  • состаренной бронзы или золота.

Компромиссным является третий способ изготовления. При нем на керамическую плитку привычного вида наносят пятна металла или даже делают из его вкраплений продуманный орнамент. Отдельные подборки могут блестеть, иметь серебристый фон и изображение над ним.

Где и как используют такое покрытие?

Металлизированная поверхность является универсальной. Она будет хорошо смотреться и на входе в жилище, и на фасаде. В ванных комнатах плитка способна создать неповторимый акцент. Аналогичный эффект будет и в гостиной или прихожей.

Имитация гладких полированных металлов, как правило, является глазурованной. Чаще такие материалы наносят на стены.

Если же выбран керамогранит с эффектом ржавчины, поверхность, возможно, окажется зернистой. Такой материал уместен и на полу.

Когда плитка сочетает глянец и матовую поверхность, можно создать ощущение гладкой и отполированной стали, алюминия, меди. Такое покрытие рекомендовано для участков с малой загрузкой — ванных, гостиных и спален. Нередко применяется отделка под золото, особенно если хозяева стремятся придать интерьеру богатый внешний вид. Такую поверхность может имитировать керамика, покрытая глазурью, либо тончайший слой напыленного металла на плитке.

В обстановке в стиле хай-тек или минимализм металлическую плитку используют как ключевой мотив. Она хорошо комбинируется с мебельными изделиями из современных материалов.

Если помещение выполнено в старинном и классическом форматах, предпочтительна имитация бронзы, либо заржавленной стали. Шероховатая поверхность легко объединяется с кирпичом или воспроизводящей его вид плиткой, либо с фактурными штукатурками. Густые, насыщенные цвета дают привлекательный контраст со светлыми шкафами и столами, а также белыми и светло-серыми отделочными материалами.

Плитка под металл может гармонично вписаться и в экологичный дизайн, особенно если это покрытие терракотовой или угольной тональности. Когда такие палитры являются доминирующими, в качестве дополнения рекомендуют вводить такие же фактурные детали интерьера.

Советы по выбору

Декоративные плитки под металл будут привлекательно смотреться в интерьере только в одном случае — когда их тщательно отобрали, ознакомившись со всеми их характеристиками.

Во влажных комнатах нельзя класть покрытие под металлик с микроскопическими порами. Оно легко впитывает воду и посторонние запахи. В прихожих и гостиных, где ходит очень много людей, стоит размещать плитки не ниже 4 класса механической стойкости. В ванной и кухне следует уделить внимание уровню скольжения (чем он меньше, тем лучше).

Глянцевое покрытие предпочтительно в небольшом пространстве, а матовое — там, где часто будут встречаться налет, грязь и различные потеки.

Также следует учесть, что:

  • чаще всего для основы рекомендуется использовать спокойные цвета;
  • яркие детали должны быть отведены для оформления выразительных акцентов;
  • при комбинации светлых и темных оттенков лучше делать перевес в пользу первых;
  • светлый тон способен раздвинуть границы помещения;
  • сблизить их помогают черные, коричневые краски;
  • при выборе цвета нельзя игнорировать разницу между искусственным и естественным освещением, поскольку она может радикально изменить восприятие.

Красивые дизайнерские решения

Изделия в формате «медная дымка» смотрятся очень оригинально и привлекательно, особенно в том случае, когда сверху размещена более светлая плоскость, а снизу – умеренно серая. Подобное решение будет хорошо смотреться на фоне деревянной мебели в классическом интерьере,

Ниша (выемка), покрытая мелкой плиткой с зеркальным эффектом, посреди более темных стен оказывается ярким и выразительным акцентом. Такой дизайнерский ход требует тщательно подобрать верхний свет в углублении.

Если отделать таким же покрытием существенную часть стены и дополнительно подчеркнуть выбранную тему использованием блестящих аксессуаров, получится вполне привлекательная обстановка. Белые поверхности вокруг раковины легко разбавляются применением металлизированной плитки, будто усыпанной огромным количеством блесток.

В подборе эффектной плитки под металл очень важно руководствоваться собственным вкусом и рекомендациями дизайнеров. Только тогда созданная композиция будет смотреться идеально.

О том, как клеить мозаику, смотрите в следующем видео.

Протез из металлокерамики: цена и срок службы

Протез из металлокерамики – это один из самых востребованных типов протезирования в современной стоматологии. В зависимости от типа реконструкции, металлокерамические протезы различаются по виду материалов, назначению и другим характеристикам. Чтобы понять, как формируются цены на протезы из металлокерамики, нам нужно немного вникнуть в эту тему.

Ошибочно думать, что в масштабном протезировании нуждаются только пожилые люди. Молодые люди и люди среднего возраста достаточно часто обращаются в клиники за частичным или полным протезированием зубов, которых они лишились в результате травмы или серьезных заболеваний. Поэтому тема протезирования, к сожалению, может стать актуальной для каждого из нас.

Начнем с понимания термина «протез». Любой неродной зуб во рту человека, будь то одна коронка или целая вставная челюсть, являются протезами. Зубные протезы делятся на съемные (те, что приходится каждый вечер снимать) и несъемные.

Съемные протезы делают из акрила и других пластиков. Это самый бюджетный вариант, однако, жить с такими зубами очень неудобно. Съемный протез может смещаться во рту в течение дня, с ним нельзя есть твердую пищу, по вечерам его приходится вынимать изо рта, а днем люди со съемными протезами часто ощущают во рту дискомфорт. Несъемные протезы имитируют настоящие зубы человека. При правильной установке постоянных протезов опытным врачом вы просто не будете ощущать их во рту. Качественный протез, установленный по всем правилам, в эксплуатации ничем не отличается от родного зуба.

Любая коронка, установленная на зуб врачом, является несъемным протезом. Если внутри коронка металлическая, а снаружи она покрыта керамикой (стоматологическим фарфором) — такой протез называется металлокерамическим. И врачи, и пациенты для простоты речи называют металлокерамические протезы просто металлокерамикой. Металлокерамические протезы устанавливают как на собственные зубы человека, так и на имплантаты. Общая конструкция протезов одинакова: металлический каркас, покрытый несколькими слоями стоматологического фарфора – керамики.

Как делается металлокерамика:

1. На металлический колпачок в форме зуба накладывается опак – вещество, благодаря которому металлическое основание не будет просвечивать через коронку.
2. На слой опака накладывается керамическое покрытие: дентин и искусственная эмаль, которая имеет цвет зуба.

Если сравнить изготовление металлокерамической коронки с ремонтом стены, то металлический каркас – это кирпичная стена, опак – штукатурка, а дентин и эмаль – декоративное покрытие (обои или краска).

Еще двадцать-тридцать лет назад металлокерамические протезы отливали в специальной печи. Отлитые протезы требовали длительной подгонки и часто из-за несовершенного подготовительного процесса становились причиной инфекционных осложнений. На смену печам пришел метод высокоточной фрезеровки. За точность отвечает компьютер, который сначала сканирует слепок, сделанный врачом, а затем выпиливает из заводской заготовки протез нужной формы.

Благодаря появлению этой технологии, современные металлокерамические протезы имеют увеличенный срок службы и абсолютно точно прилегают к зубу или имплантату без подгонки. Также существует еще более точный метод изготовления металлокерамических коронок – лазерное спекание. В клиниках Дентал Гуру металлокерамические коронки и мосты делают именно по этой технологии.

В прошлые годы для изготовления металлокерамических коронок активно использовался сплав хром-никель, но так как он вызывал окисление, а в некоторых случаях даже гальванизм, в хороших клиниках от использования этого сплава давно отказались. Сегодня для металлического каркаса металлокерамического протеза используют несколько вариантов сплавов: хром-кобальт, титан, золото-платина.

У каждого из этих материалов есть свои преимущества и свои недостатки, но все они отличаются удивительной прочностью и длительным сроком службы.

Протезы из металлокерамики: цена и срок службы протезов на хром-кобальтовом каркасе.

Металлокерамические протезы на хром-кобальтовом каркасе – самый распространенный вариант протеза и самый бюджетный, в этом его несомненный плюс. Основных минусов несколько: возможные аллергические реакции и не самый эстетичный результат протезирования (темный металл слегка просвечивает сквозь керамическое покрытие и придает зубам зеленоватый оттенок). Срок службы таких протезов составляет восемь-десять лет, после чего протез необходимо заменить.

Протезы из металлокерамики: цена и срок службы протезов на титановом каркасе.

Металлические каркасы для протезов из титана отличаются легкостью и более высокой прочностью, но для изготовления протезов титан используют крайне редко по двум причинам:

— при обжиге керамического покрытия титановый каркас чернеет;
— титан является инертным металлом и поэтому к нему нельзя прикрепить керамическую часть протеза химическим методом, что ведет к частым сколам керамики.

Срок службы титановых протезов – не более пяти лет.

Протезы из металлокерамики: цена и срок службы протезов на золото-платиновом каркасе.

Очень красивые протезы, практически идеальные с точки зрения эстетики, делаются на золото-платиновом каркасе. Этот сплав имеет розово-желтый оттенок, который, просвечивая через эмаль, делает протезы максимально похожими на настоящие зубы. Минус этого сплава очевиден – высокая цена материалов. Срок службы протезов на золотом каркасе – 15-20 лет.

Что еще влияет на цену протеза, кроме материала каркаса?

Готовый металлический каркас протеза в несколько слоев покрывают жидкой керамикой. Стоимость этих материалов также заложена в стоимость протеза. В современных зуботехнических лабораториях в основном используются немецкие, корейские и израильские материалы, заслужившие доверие благодаря своей прочности и идеальному эстетическому результату.

Главный фактор финальной цены металлокерамического протеза – это его размер. В современной стоматологии металлокерамические протезы могут быть любой продолжительности – от одного зуба (коронка) до полного зубного ряда (мостовидный протез). Соответственно, чем больше зубов замещает протез, тем выше его цена.

Мы настоятельно не рекомендуем выбирать для протезирования клинику по рекламным объявлениям типа «полное протезирование на металлокерамике за 9999!». Профессиональный доктор, серьезный специалист не станет рассчитать цену протеза до полного обследования пациента. Запишитесь на консультацию в Дентал Гуру, наши доктора сделают снимки, проведут осмотр и вместе с вами выберут подходящий для вас по финансам план лечения.

«Металлическое» покрытие керамики 5 букв ответ

Ниже вы найдете правильный ответ на «Металлическое» покрытие керамики 5 букв, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.

ответ на кроссворд и сканворд

связанные кроссворды

  1. Люстр
    1. Вид керамики, пигмент, придающий перламутровый отблеск
    2. Пигмент, наносимый на керамические изделия поверх обоженной глазури
  2. Люстр
    1. Пигмент, придающий металлический или перламутровый отблеск 5 букв
    2. Люстрации 5 букв
    3. Вид керамики, пигмент, придающий перламутровый отблеск 5 букв
    4. Металлический отблеск на керамике 5 букв
Читать еще:  Создание Стеллажа Из Профиля Своими Руками

похожие кроссворды

  1. Металлическое покрытие на иконе 5 букв
  2. Металлическое покрытие
  3. В отличие от глазури, это покрытие керамики «матом»
  4. Глянцевое покрытие керамики, фаянса 7 букв
  5. В отличие от глазури, это покрытие керамики «матом 5 букв
  6. Покрытие для керамики и конфет
  7. «перламутровое» покрытие керамики 5 букв
  8. Покрытие керамики 7 букв
  9. Покрытие керамики букв
  10. Любое металлическое изделие (разг.)
  11. Металлическое изделие, разновидность шайбы
  12. Металлическое орудие, род серпа с острым лезвием для подсекания
  13. Металлическое кольцо, с помощью которого ствол крепится к ложе
  14. Металлическое ожерелье у кельтов
  15. Металлическое изделие в виде нити

интересные слова

  1. Парапет
  2. Искала
  3. Дикобраз
  4. Анекдот
  5. Подмышка
  6. Тормоз

самые популярные слова

  1. Шейма
  2. Кундаль
  3. Стрекель
  4. Колумбий
  5. Маргоша
  6. Насим
  7. Пиелография
  8. Стилл
  9. Смирнофф
  10. Державина

Этот веб-сайт использует сторонние инструменты и устанавливает файлы cookie, необходимые для работы и целей, описанных в политике использования файлов cookie.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Металлические покрытия наносят непосредственно на очищенную поверхность кокиля с целью защиты его от газовой коррозии. Металлические покрытия получают методами термодиффузионной металлизации или напылением при высокой температуре. По методу термодиффузиоиной металлизации поверхность кокиля насыщают коррозиестойкими элементами, преимущественно хромом, применяя порошковую, газовую или жидкую диффузионную металлизацию.

Термодиффузионное хромовое покрытие можно применять в сочетании с жидкими, металлокерамическими и керамическими покрытиями. Сущность нанесения металлического покрытия напылением состоит в том, что напыляемый материал расплавляют в специальных аппаратах и распыляют на поверхность кокиля сжатым газом. Металлические покрытия применяют для получения так называемого подслоя при использовании металлокерамических и керамических покрытий. Они защищают материал кокиля от газовой коррозии и одновременно улучшают сцепление основного покрытия с поверхностью кокиля. Материал для напыления подслоя применяют в виде проволоки или порошка.

Металлокерамические покрытия, представляющие собой смесь металлических и керамических порошков,

которую напыляют на кокиль или на металлический подслой, применяют в качестве теплоизолирующих покрытий высокой стойкости.

Керамические покрытия — порошки тугоплавких окислов, нитридов, карбидов и других соединений, напыляемые на кокиль или на металлический подслой. Ввиду высокой температуры плавления керамические покрытия наносят преимущественно плазменными горелками. Для получения плазмы между электродами 1 и 2 создают сильную электрическую дугу и в нее

под высоким давлением подают инертный газ. В электрической дуге молекулы газа сильно ионизируются и приобретают высокую скорость и температуру. В ионизированный поток газа (плазму) вводят мелкозернистый порошок защитного покрытия.

Большое количество тепловой энергии, поглощенной газом в процессе ионизации, освобождается при выходе струи плазмы из сопла горелки, где происходит обратный процесс превращения частиц газа с противоположными зарядами в нейтральные атомы. Этот процесс сопровождается повышением температуры пламени до 5000—20 000° С. Огнеупорный порошок в потоке плазмы оплавляется (или расплавляется) и с большой скоростью вылетает из сопла горелки. Если на пути этого потока 3 поставить препятствие 4, например металлический предмет, то оплавленные частицы будут осаждаться на нем и образовывать прочное покрытие.

При помощи плазменных горелок можно наносить защитные покрытия из всех, даже самых тугоплавких металлических и керамических материалов. Для газопламенных и плазменных покрытий в литейном производстве применяют окись алюминия и двуокись циркония Zr02.

Высокая температура плавления и химическая устойчивость окиси циркония соответствуют требованиям, предъявляемым к материалу кокильных покрытий. Однако практическое применение окисла встречает затруднения из-за полиморфных превращений, происходящих в кристаллической структуре при высоких температурах, связанных с изменением объема.

Уменьшению сжатия при нагреве и расширению при охлаждении двуокиси циркония способствуют добавки окислов натрия, кальция, магния и других металлов.

Технология нанесения покрытий. Подготовка поверхности кокиля. Необходимым условием хорошей сцепляе-мости газопламенного и плазменного покрытий является качественная подготовка поверхности кокиля. Для получения такой поверхности с нее удаляют загрязнения, применяя известные средства обезжиривания, затем делают шероховатой путем травления или струйной обработкой (песком, корундом). Струйная обработка активизирует поверхность кокиля, благодаря чему частицы покрытия с ней лучше сцепляются. После струйной обработки кокиля надлежит немедленно приступить к напылению защитного покрытия.

Нанесение плазменных покрытий. В зависимости от режима работы горелки и зернового состава порошка частицы напыляемого материала могут расплавляться или только оплавляться в поверхности. Вылетая с большой скоростью из горелки и встречая на своем пути обрабатываемую поверхность, частицы ударяются о нее, разбрызгиваются и расплющиваются. В результате деформации нагретых частиц напыленный слой имеет чешуйчатое строение. Прочность покрытия зависит от расхода газа при напылении и зернистости порошка. Увеличенный расход газа вызывает повышение скорости полета частиц, тогда как температура пламени остается неизменной. С уменьшением продолжительности пребывания частиц порошка в струе плазмы уменьшается их прогрев, что снижает прочность нанесенного слоя. Крупные порошки, даже при нормальном расходе газа, могут не расплавляться в плазменной струе и отскакивать от напыляемой поверхности.

Очень важно при напылении соблюдать оптимальное расстояние горелки от обрабатываемой поверхности. Это расстояние зависит от характеристики горелки и устанавливается опытным путем. Обычно оно составляет 200—250 мм. Напыление с увеличенного расстояния приводит к охлаждению потока, падению скорости полета частиц и прочности наносимого слоя. При очень близком расположении горелки покрытие и обрабатываемая поверхность могут сильно перегреться, и при значительной разности в тепло-физических свойствах покрытия и материала кокиля в напыленном слое возникнут большие внутренние напряжения, снижающие его стойкость.

Толщина напыляемого покрытия зависит от скорости перемещения горелки. При ручном напылении плазменной горелкой толщина покрытия составляет около 50 мкм при толщине слоя порядка 150 мкм и около 100 мкм при толщине слоя 300 мкм. Эти данные субъективны и зависят от опыта исполнителя и тщательности выполнения работы. Снизить отклонения в толщине покрытий можно при механическом перемещении горелки. Однако при сложной конфигурации кокилей механизация напыления в большинстве случаев невозможна. Практически при тщательном ручном напылении неизбежно колебание толщины покрытия на 30—50%.

После опескоструивания кокиля вначале наносят металлизацией металлический подслой или метэллокерамический слой толщиной не более 0,1 мм. Немедленно после нанесения подслоя напыляют плазменное защитное покрытие толщиной около 0,2 мм и герметизируют его раствором жидкого стекла. Последнее закупоривает поры плазменного покрытия и закрывает доступ газам к поверхности кокиля, чем предотвращает окисление металла под защитным слоем. После этой операции кокиль просушивают до удаления влаги и вводят в эксплуатацию. Во время работы рекомендуют на защитный слой после каждой заливки наносить ацетиленовую копоть, а через 200—500 заливок повторять герметизацию покрытия раствором жидкого стекла.

Свойства газопламенных и плазменных покрытий. Сведения о свойствах кокильных покрытий, напыляемых при высоких температурах, ограничены. Результаты исследований газопламенных и плазменных покрытий металлических форм опубликованы в работах А. М. Петриченко, Г. Н. Тулузова, а также Краковского института литейного производства. Основные же работы по высокотемпературным покрытиям различных деталей машин опубликованы в литературе по сварке и керамическому производству.

Шероховатость покрытий. Как показывает опыт, шероховатость напыленных покрытий зависит от режима работы горелки, зернистости порошка и расстояния горелки от напыляемой поверхности. Если в результате нарушения одного или нескольких перечисленных факторов зерна напыляемого порошка достигают обрабатываемой поверхности нерасплавленными, то покрытие получается шероховатым и грубым.

При нормальных режимах напыления порошками из А1а03 или Zr02 можно получать покрытия с поверхностью на уровне 4—5-го классов шероховатости. По данным Краковского института литейного производства, покрытия из электрокорунда дают более чистую поверхность при более грубом зерне порошка (фракция 150) вследствие лучших условий плавления порошка в горелке: расплавленные крупные зерна порошка дольше находятся в жидком состоянии и после удара о напыляемую поверхность сильно деформируются.

Металлокерамические покрытия дают более высокую чистоту поверхности по сравнению с чисто керамическими, выполненными из порошка той же зернистости. Объясняется это, по-видимому, заполнением пор и неровностей между зернами керамики расплавленным металлом.

Сцепление покрытий в холодномсостоянии. Сцепление напыленных покрытий с поверхностью кокиля достигается при совместном использовании механических и химических сил связи. Для использования механических сил связи, как было сказано выше, обрабатываемой поверхности придают шероховатость абразивной обработкой или травлением. Повышение прочности за счет химических сил связи достигается опытным подбором покрываемого и напыляемого’материалов, природа которых обеспечивает высокую прочность сцепления напыленного слоя с кокилем. На прочность сцепления сильное влияние оказывает соответствие коэффициентов линейного расширения материала кокиля и напыленного слоя. При значительной разности этих величин наблюдается скалывание покрытия при циклических нагревах.

Прямое определение прочности сцепления покрытия с металлической поверхностью выполняют, отрывая напыленный слой от подложки на испытательной машине.

Обстоятельные исследования прочности сцепления плазменных покрытий с различными материалами при комнатных температурах изложены в работе. Полная гамма покрытий испытана только на чугунных образцах как наиболее распространенном материале для изготовления кокилей. Несмотря на значительные колебания полученных данных, можно установить некоторые зависимости. Наиболее низкие показатели сцепления покрытий обнаружены при напылении металлургической окисью алюминия. Добавка к ней металлических порошков повышает сцепляемость почти в 3 раза. Применение молибденового подслоя тоже улучшает сцепление окиси алюминия. Наибольшую прочность сцепления дает окись алюминия в виде корунда. Обнаружено, что при толщине корундового покрытия 250—265 мкм и связанном с его нанесением перегреве образцов наступает значительное понижение прочности сцепления по сравнению с покрытием толщиной 110—135 мкм. На металлических плоскостях в местах отрыва покрытий большой толщины обнаруживается голубой налет, подтверждающий перегрев образцов при напылении.

Высокие прочности сцепления (57,81—95,00 кгс/см2) получены при напылении корунда на подслой, нанесенный металлизацией. Прочность адгезии покрытий одного, и того же состава, нанесенных на стальные образцы, ниже, чем на чугунные. Некоторое понижение прочности сцепления покрытий по сравнению с нанесенными на чугунные подложки обнаружено на образцах из алюминиевого сплава (6,38—32,3 кгс/см2).

Теплофизические свойства. Ценные сведения о те-плофизических свойствах плазменных и газопламенных покрытий приведены в работе Л. Н. Усова и Л. И. Борисенко. Из табл. 55 видно, что коэффициенты теплового расширения и теплопроводности с повышением температуры увеличиваются.

Плотность плазменных покрытий больше, чем газопламенных, поэтому коэффициенты теплового расширения и теплопроводности покрытий из окиси алюминия при плазменном напылении выше. Общая пористость плазменных покрытий меньше, чем газопламенных, поэтому они лучше защищают кокили от газовой коррозии, чем газопламенные.

Сопоставив коэффициенты теплопроводности газопламенных и плазменных покрытий, состоящих из окислов металлов и типовых кокильных красок, можно заключить, что термоизолирующие свойства газопламенных и плазменных покрытий не уступают обычным водным кокильным краскам при несравненно более высоких прочности адгезии и долговечности.

Долговечность покрытий. Высокая огнеупорность и прочность керамических покрытия предопределяют их повышенную долговечность при термоциклических нагрузках. Исследования долговечности газопламенных кокильных покрытий были проведены А. М. Петриченко и Г. Н. Тулузовым. Исследованиям подвергали керамические покрытия на основе Zr02 и А1203 с подслоем из нихрома и без него, выполненные порошковым и стержневым газопламенным напылением.

Установлено, что долговечность покрытия зависит от его толщины. Увеличение толщины покрытия из окиси алюминия с 0,2 до 0,8 мм вызывает снижение его долговечности в 2 раза. Долговечность покрытий с подслоем нихрома в 2—2,5 раза больше, чем без подслоя.

Покрытия из Zr02 с подслоем нихрома более долговечны, чем из А1203 с тем же подслоем. Так, покрытие из Zr02 толщиной 0,4 мм выдержало без разрушения 280 термоциклов, тогда как покрытие из А1203 такой же толщины — только 170. Это объясняется тем, что покрытия из А1203 по сравнению с Zr02 обладают большей теплопроводностью. При одинаковой толщине покрытий температура рабочей поверхности кокиля под покрытием из А1203 на 200—250° С выше, чем под покрытием из Zr02. Вследствие более высокой температуры форма получит большее удлинение под покрытием из окиси алюминия и вызовет в нем повышенные растягивающие усилия, разрушение по трещинам и скалыванию.

Производственные испытания плазменных покрытий показали высокую стойкость, превышающую 2000 заливок без возобновления защитного слоя, и более длительное сохранение структуры материала кокилей.

Производственные испытания кокилей с плазменным напылением окисью алюминия проведены на Таллинском заводе «Вольта», выпускающем чугунные кокильные отливки электродвигателей. Согласно технологии, разработанной в НИИСЛ е, вначале рабочую поверхность кокилей подвергали струйной обработке металлическим песком, а затем на очищенную поверхность кокиля наносили электрометаллизатором подслой стали 12Х18Н10Т толщиной 0,05 мм. На подслой напыляли на плазменной установке УМП -6-68 слой окиси алюминия. В процессе эксплуатации рабочие поверхности кокилей окрашивали через каждые 200— 250 заливок сажевой краской на жидком стекле и через каждые 3 4 заливки покрывали ацетиленовой копотью. Эксплуатировавшиеся по данному режиму стальные и чугунные кокили снимали через каждые 2000—2500 заливок для струйной обработки, исследования поверхности и повторного напыления. На поверхности очищенных кокилей трещины и разгар отсутствовали. Кокили повторно металлизировали и покрывали слоем окиси алюминия.

На предприятиях ПНР производственные испытания проводили на кокилях для литья канализационных патрубков, дисков, цильбепсов, колосников и других мелких отливок. В качестве покрытий применяли корунд и металлокерамические смеси. Перед заливкой на плазменные покрытия предварительно наносили ацетиленовую копоть или обычные водные краски, содержащие жидкое стекло. Кокили выдерживали до разрушения более 12 000 отливок.

Металлографические исследования материала кокилей, бывших в эксплуатации с применением обычных красок и плазменных покрытий, показали существенные различия в структуре чугуна. В чугунных кокилях, работавших с покрытиями из водных красок, после 1000 заливок обнаружены направленные внутрь поверхностные трещины, образовавшиеся в местах залегания окислившихся включений графита, в то время как в кокилях, эксплуатировавшихся с плазменными покрытиями, были только местные повреждения керамического покрытия без нарушения материала формы.

Кроме того, в результате нагрева поверхности до более высоких температур в материале кокилей, работавших с обычными покрытиями, после 1500 заливок обнаружен распад перлитной основы и графитизация чугуна с образованием больших ферритных полей, тогда как в материале кокилей с плазменными керамическими покрытиями структура чугуна даже после 3000 заливок почти не изменилась.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector