שיטות ריסוס

ריסוס - התהליך הטכנולוגי של יצירת ציפויים על ידי ריסוס חלקיקים מפוזרים נוזלים המופקדים בפגיעה במשטח. קצב הקירור של החלקיקים הוא 10,000-100,000,000 מעלות לשנייה, מה שמביא להתגבשות מהירה מאוד של הציפוי המותס וטמפרטורת חימום משטח נמוכה.

ציפויים מרוססים להגברת עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, עמידות בחום ותיקון של מכלולים וחלקים בלויים.

ישנן מספר דרכים לרסס ציפויים:

1) ריסוס להבה עם חוט, אבקה או מקל (איור 1, 2). החומר המפוזר נמס בלהבה של מבער גז על ידי שריפת גז דליק (בדרך כלל תערובת של אצטילן-חמצן ביחס של 1:1) ונישא אל פני השטח באמצעות זרם אוויר דחוס. טמפרטורת ההיתוך של החומר המותס חייבת להיות נמוכה מטמפרטורת הלהבה של התערובת הדליקה (טבלה 1).

היתרונות של שיטה זו הם העלות הנמוכה של הציוד ותפעולו.

אורז. 1. התזת חוט להבה

אורז. 2.סכימה של ציוד ריסוס חוטי דואר: 1 - מייבש אוויר, 2 - מקלט אוויר דחוס, 3 - בלון גז דלק, 4 - מפחיתים, 5 - מסנן, 6 - בלון חמצן, 7 - סיבובי סיבוב, 8 - לפיד ריסוס, 9 - הזנת תיל עָרוּץ

טבלה 1. טמפרטורת להבה של תערובות דליקות

2) ריסוס פיצוץ (איור 3) מתבצע מספר מחזורים בשנייה, לכל מחזור עובי השכבה המרוססת הוא כ-6 מיקרון. לחלקיקים מפוזרים יש טמפרטורה גבוהה (מעל 4000 מעלות) ומהירות (מעל 800 מ' לשנייה). במקרה זה, הטמפרטורה של המתכת הבסיסית נמוכה, מה שלא כולל את העיוות התרמי שלה. עם זאת, דפורמציה יכולה להתרחש כתוצאה מפעולת גל פיצוץ וזו מגבלה של היישום של שיטה זו. גם עלות ציוד הפיצוץ גבוהה; נדרשת מצלמה מיוחדת.

אורז. 3. ריסוס עם פיצוץ: 1 - אספקת אצטילן, 2 - חמצן, 3 - חנקן, 4 - אבקה מרוססת, 5 - נפץ, 6 - צינור קירור מים, 7 - פירוט.

3) מתכת קשת (איור 4). שני חוטים מוזנים לתוך החוט של האלקטרו-מתכת, שאחד מהם משמש כאנודה והשני כקתודה. נוצרת קשת חשמלית ביניהם והחוט נמס. הריסוס נעשה באמצעות אוויר דחוס. התהליך מתרחש בזרם ישר. לשיטה זו היתרונות הבאים:

א) פרודוקטיביות גבוהה (עד 40 ק"ג לשעה מתכת מרוססת),

ב) ציפויים עמידים יותר עם הידבקות גבוהה בהשוואה לשיטת הלהבה,

ג) האפשרות להשתמש בחוטים ממתכות שונות מאפשרת להשיג ציפוי "סגסוגת פסאודו",

ד) עלויות תפעול נמוכות.

החסרונות של מתכת קשת מתכת הם:

א) אפשרות של התחממות יתר וחמצון של החומרים המרוססים בקצב הזנה נמוך,

ב) בעירה של יסודות סגסוגת של החומרים המרוססים.

אורז. 4. מתכת קשת חשמלית: 1 - אספקת אוויר דחוס, 2 - הזנת חוטים, 3 - זרבובית, 4 - חוטים מוליכים, 5 - פירוט.

4) ריסוס פלזמה (איור 5). בפלסמטרונים, האנודה היא פייה מקוררת מים והקתודה היא מוט טונגסטן. ארגון וחנקן משמשים בדרך כלל כגזים היוצרים פלזמה, לפעמים בתוספת מימן. הטמפרטורה ביציאה של הזרבובית יכולה להיות כמה עשרות אלפי מעלות; כתוצאה מהתפשטות חדה של הגז, סילון הפלזמה מקבל אנרגיה קינטית גבוהה.

תהליך התזת פלזמה בטמפרטורה גבוהה מאפשר יישום של ציפויים חסינים. שינוי תבנית ההתזה מאפשר שימוש במגוון רחב של חומרים, ממתכת ועד אורגניים. גם הצפיפות וההידבקות של ציפויים כאלה גבוהים, החסרונות בשיטה זו הם: פרודוקטיביות נמוכה יחסית וקרינה אולטרה סגולה עזה.

קרא עוד על שיטת ציפוי זו כאן: ציפויי ריסוס פלזמה

אורז. 5. ריסוס פלזמה: 1 - גז אינרטי, 2 - מי קירור, 3 - זרם ישר, 4 - חומר מרוסס, 5 - קתודה, 6 - אנודה, 7 - חלק.

5) ריסוס אלקטרופולס (איור 6). השיטה מבוססת על התכה נפיצה של חוט כאשר פריקה חשמלית של קבל עוברת דרכו. במקרה זה, כ-60% מהחוט נמס, ו-40% הנותרים עוברים למצב גזי. ההיתוך מורכב מחלקיקים קטנים מאוד מכמה מאיות ועד כמה מילימטרים.אם רמת הפריקה מוגזמת, המתכת בחוט הופכת לחלוטין לגז. תנועת החלקיקים לעבר המשטח המותס נובעת מהתפשטות הגז בזמן הפיצוץ.

יתרונות השיטה הם היעדר חמצון כתוצאה מתזוזת אוויר, צפיפות גבוהה והידבקות הציפוי. החסרונות כוללים את המגבלה בבחירת החומרים (הם חייבים להיות מוליכים חשמלית), כמו גם את חוסר האפשרות להשיג ציפויים עבים.

אורז. 6. סכמטי של ריסוס דופק חשמלי: CH - ספק כוח עבור הקבל, C - קבל, R - נגד, SW - מתג, EW - חוט, B - פרט.

6) ריסוס בלייזר (איור 7). בהתזה בלייזר, האבקה מוזנת אל קרן הלייזר דרך פיית הזנה. בקרן לייזר ממיסים את האבקה ומורחים על חומר העבודה. גז המגן משמש כהגנה מפני חמצון. תחום היישום של התזת לייזר הוא ציפוי כלים להטבעה, כיפוף וחיתוך.

חומרי אבקה משמשים לריסוס להבה, פלזמה, לייזר ופיצוץ. חוט או מקל - להתזת להבת גז, קשת חשמלית וריסוס דופק חשמלי. ככל שחלק האבקה עדין יותר, הנקבוביות קטנה יותר, ההדבקה טובה יותר ואיכות הציפוי גבוהה יותר. המשטח המותס עבור כל שיטת ריסוס ממוקם במרחק של לפחות 100 מ"מ מהזרבובית.

אורז. 7. ריסוס בלייזר: 1 - קרן לייזר, 2 - גז מגן, 3 - אבקה, 4 - פירוט.

חלקים מרוססים

ריסוס של ציפויים מוחל:

• הנדסה מכנית כללית לחיזוק חלקים (מיסבים, רולים, גלגלי שיניים, מדידים, לרבות הברגים, מרכזי מכונות, תבניות ואגרוף וכו');

• בתעשיית הרכב לציפוי גלי ארכובה וגילי זיזים, פרקי בלמים, צילינדרים, ראשי בוכנה וטבעות, דיסקים מצמדים, שסתומי פליטה;

• בתעשיית התעופה לכיסוי חרירים ואלמנטים אחרים של מנועים, להבי טורבינה, לציפוי גוף המטוס;

• בתעשייה האלקטרונית - לציפויים של קבלים, מחזירי אנטנה;

• בתעשייה הכימית והפטרוכימית - לכיסוי שסתומים ומושבי שסתומים, חרירים, בוכנות, פירים, אימפלרים, גלילי משאבה, תאי בעירה, להגנה מפני קורוזיה של מבני מתכת הפועלים בסביבה הימית;

• ברפואה - לריסוס אלקטרודות של אוזונטורים, תותבות;

• בחיי היומיום - לחיזוק ציוד המטבח (כלים, כיריים).