Нанесение расплавленного металла на поверхность детали путем напыления называется металлизацией. Процесс металлизации заключается в том, что расплавленный в специальном приборе-металлизаторе металл подхватывается струей воздуха или газа и мельчайшими частицами переносится на предварительно подготовленную поверхность детали. Расплавленные частицы металла в процессе распыления приобретают шарообразную форму и покрываются тонкой пленкой окислов. Степень окисления зависит от химического состава металла, температуры плавления, окружающей среды, размеров частиц и времени нахождения их в полете.
Благодаря относительно большой скорости движения и незначительному времени полета (тысячные доли секунды) часть распыляемого металла не успевает пройти фазу кристаллизации и достигает поверхности детали в жидком состоянии. Пленка окислов в момент удара частиц о поверхность детали разрывается, и металл расплескивается по поверхности.
Частицы металла, успевшие в процессе полета пройти кристаллизацию, от удара деформируются, расплющиваются и заполняют неровности покрываемой поверхности, образуя чешуйчатое строение слоя. Внутренняя теплота и кинетическая энергия частиц, переходящая в момент удара в тепло, повышают их пластичность и улучшают сцепляемость с основным металлом детали.
Ремонт металлизацией
Металлизация получила широкое применение в ремонтной практике во всех отраслях промышленности, так как дает возможность наносить слой покрытия до 8 мм на любой металл и другие различные материалы (дерево, резииа, пластмасса).
Особое внимание уделяется подготовке детали к металлизации, так как от подготовительных операций во многом зависит прочность сцепления металлизованного слоя с основной деталью.
На плохо сцепляющиеся металлы и на детали, где нежелательна механическая обработка, наносится молибден, который хорошо соединяется со всеми металлами и полированными поверхностями.
Рис, 1. Металлизация: а — подготовка поверхностей; б — схема металлиэационной установки: 1 — барабаны с электродной проволокой; 2 — тянущие ролики; 3- сопло; 4-струя распыленного металла; 5 -деталь; 6 — приемные трубки; 7 -направоляющие; в — электродная проволока; 9 — компрессор; 10 — воздушный редуктор; 11 — маслоотделитель; 12 — электрощит; 13 — трансформатор; 14 — редуктор с манометром.
Подготовка к металлизации
Подготовка деталей к металлизации заключается в предварительной механической обработке металлизуе- мых поверхностей с целью исправления геометрической формы и обеспечения максимально допустимой толщины покрытия, а также для предотвращения разрушения (скола, отслаивания) металлизованного слоя при ударе в торец.
На края деталей наплавляют сваркой или оставляют иа них при механической обработке буртики (рис. 1, а). На поверхности детали прорезают канавки, кромки которых перед металлизацией слегка закатывают.
В этом случае происходит дополнительное механическое крепление металлизованного слоя.
Основной же подготовительной операцией перед металлизацией является нанесение «рваной» резьбы (для круглых деталей) или грубой обработки с крупным профилем шероховатости — для плоских деталей. Проникая во впадины грубой поверхности, металлизуемый металл обеспечивает большую сцепляемость с ремонтируемой деталью.
Процесс металлизации
Работа металлизационного аппарата происходит так (рис. 1, б). Проволока-электрод с катушек 1 подается тяговыми роликами 2 через направляющие трубки 7 в приемные трубки 6, к которым подведен электрический ток. Через сопло 3 подается сжатый воздух с давлением 5-6 кгс/см2 от компрессора 9. Металл электродов, расплавленный электродугой, возникающей в зоне контакта электродов, воздух посылает на поверхность ремонтируемой детали 5. Процесс горения дуги и подачи проволоки в установке поддерживается автоматически. При необходимости через металлизационную головку можно одновременно подавать 2-3 проволоки из разных металлов и получать таким образом напыленный слой различного состава.