Общая схема плазменного напыления

Требования, предъявляемые к порошку: сыпучесть, дисперсность не менее 20 мкм, так как мелкодисперсные порошки труднее транспортировать, снижается степень проникновения в плазменную струю. Частицы порошка должны иметь шаровидную или округлую форму. Решающее значение с точки зрения тепловой энергии играет количество вводимого порошка в плазменную струю, сечение соплового канала, антистатические свойства трубопровода, по которому подаётся порошок, при этом отношение диаметра канала для ввода порошка к диаметру сопла должно быть порядка 0,5.

Цель предварительной обработки – это тщательно очистить подложку от окислов, ржавчины, заусенцев, придать определённую шероховатость поверхности и добиться той или иной степени активировки, которая заключается в разрыве насыщенных связей на поверхности подложки и появление, вследствие этого, активных центров, способных участвовать в химическом взаимодействии. При дробеструйной обработке подложки используется дробь, диаметром 0,5-1,5 мм, а при пескоструйной обработке используется корунд.

В случае химического травления на поверхности подложки появляется микрорельеф якорной формы, что значительно увеличивает адгезию покрытия.

Ультразвуковой метод предназначен для удаления пылевидных и жировых загрязнений.

При отчистке в плазме тлеющего разряда происходит бомбардировка поверхности подложки заряженными частицами, то есть происходит активация поверхности (ток активации около 2А).

После подготовительных, выше упомянутых, операций переходят к процессу напыления.

Характеристики процесса напыления следующие:

U = 22-100В;

I_{рабочей дуги} = 200-600А;

расход плазмообразующего газа (Ar) =0,2-0,4 м³/час;

расход транспортирующего газа (Ar) =0,8-0,9 м³/час;

дистанция напыления = 50-150 мм;

частота вращения детали = 30-40 об./мин;

скорость перемещения плазматрона = 0,7-0,8 м/мин.

После подготовительного процесса и процесса напыления переходят к финишной обработке заготовки.

Механическая обработка производится для придания необходимой геометрической точности.

Обработка лучом лазера осуществляется для прошивки отверстий малого диаметра и создания рисунка на напыленной поверхности.

Химико-термическая обработка служит для управления процессом спекания и диффузии газов.

Пропитка проводится органическими и неорганическими маслами после плазменного покрытия.

Механическая опресовка предназначена для более надёжного сцепления полученного покрытия с изделием.