Высокоскоростное газотермическое напыление – один из методов газопламенного нанесения защитного покрытия. В основе технологии лежит способ напыления порошкового материала наВысокоскоростное газотермическое напыление высокой (сверхзвуковой) скорости.
Основным отличием данного метода является то, что все рабочие процессы осуществляются в специальной сверхзвуковой горелке. Данная процедура полностью аналогична той, что происходит в ракетном двигателе. При таком методе газопламенного напыления топливо сжигается в горелке при воздействии высокого давления. В традиционном газотермическом напылении процесс сжигания происходит при атмосферном давлении в открытом факеле.
В рамках высокоскоростного напыления происходит сжигание смеси топлива (горючий газ) и воздуха, находящегося под давлением. Одновременно с этим процессом происходит распыление порошка. Получаемая посредством горения струя разгоняет частицы до скорости 900 метров в секунду. Это не дает порошку расплавится.
Выделяют следующие виды систем, которые отличаются типом используемого оборудования:
- HVOF – Высокая скорость-Кислород-Топливо;
- HVAF – Высокая скорость-Воздух-Топливо.
Высокоскоростное газотермическое напыление позволяет получить малопористые повторяемые покрытия, что обеспечивает высокую адгезию. Данный метод широко применяется для замены таких технологий, как:
- гальваническое хромирование;
- химическое никелирование;
- детонационное напыление;
- вакуумное нанесение;
- ионно-плазменное напыление;
- азотация;
- цементация.
Технология высокоскоростного газотермического напыления предоставляет возможность наносить различные твердосплавные покрытия, которые по своим эксплуатационным характеристикам и свойствам полностью превосходят методы гальванического хромирования и химического никелирования. При всем этом они полностью экологически безопасны для окружающей среды и менее канцерогенны.
Плотность покрытий, полученных с помощью высокоскоростного метода газотермического напыления, достигает 99% плотности материала. При этом уровень остаточных напряжений достаточно низкий. Все это предоставляет возможность нанести слой покрытия большей толщины с более высокими эксплуатационными характеристиками, в отличие от альтернативных методов напыления.
Для получения качественного покрытия с помощью высокоскоростного напыления не требуется плавление составляющих частиц. Это дает возможность создавать уникальные сплавы, например, металлокерамические.
Порошковое напыление позволяет получить долговечное (увеличение срока службы в несколько раз) и качественное покрытие, которое не восприимчиво к таким явлением, как:
- коррозия;
- воздействие низких и высоких температур;
- истирание;
- механическое воздействие.
В последние годы наибольшей популярностью пользуются твердосплавные покрытия из карбидов хрома и вольфрама, нанесенные посредством высокоскоростного напыления и обладающими следующими параметрами:
- уровень твердости – 70 HRC и более;
- адгезия – от 80 Мпа;
- толщина получаемого покрытия – до 1000 мкм.
Экономические затраты на поверхности, полученные с помощью высокоскоростного газотермического напыления, существенно ниже аналогичных методов. Данную технологию относят к ресурсосберегающим. Она позволяет:
- продлить эксплуатационный срок оборудования;
- восстановить изношенные агрегаты и узлы;
- сэкономить на использовании менее дорогостоящих материалах и оборудовании;
- производить продукты с высокими эксплуатационными характеристиками.