ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Основой установки для плазменного напыления является теплозвукоизоляционная камера, состоящая из корпуса 1 и крышки 2 (см.рисунок). В корпусе перпендикулярно напыляемой детали выполнены вытяжной трубопровод 3 и транспортирующий рукав 4, внутри которого закреплена электрическая спираль 5. В верхней части крышки соосно вытяжному трубопроводу неподвижно закреплен стакан 6 с резьбой и гайкой 7.

Корпус и крышка соединены между собой дисковыми уплотнениями, которые содержат прямоугольную вставку 8 с отверстием, в которую помещены подвижные сегменты 9, зафиксированные в корпусе от осевых перемещений неподвижными фиксаторами 10.

При напылении плазменного покрытия на поверхность детали, имеющую форму тела вращения, например коренную шейку коленчатого вала 13, последний устанавливают в патрон вращателя. На шатунные шейки, соседние напыляемой коренной, надевают прямоугольные вставки выточками наружу. После этого коленчатый вал устанавливают в патрон вращателя. В выточки вставок устанавливают подвижные сгементы так, чтобы они охватывали шатунные шейки. Далее вставки с подвижными сегментами помещают в пазы корпуса и фиксируют от осевых перемещений неподвижными фиксаторами. Сверху на дисковое уплотнение надевают крышку с пазами, аналогичными пазам корпуса. Крышка на корпусе фиксируется замками. Дистанция напыления регулируется гайкой, в которой крепится плазмотрон.

При напылении деталей с измененным радиусом кривошипа используют сегменты с соответствующим радиусом.

Размонтирование камеры осуществляется в обратной последовательности.

Установка работает следующим образом.

После монтирования с деталью включается вращатель детали, вытяжка газов через трубопровод, подача инертного газа на деталь через транспортирующий рукав, питание электрической спирали, подача транспортирующего и плазмообразующего газов через плазмотрон в камеру. При этом кислород воздуха вытесняется из камеры и поверхности напыляемой детали.Напыляемая поверхность подогревается. Сегменты, приводимые в движение шатунными шейками 14, вращаются между вставкой и неподвижными фиксаторами, обеспечивая изолирование зоны напыления от воздуха. Через 10-15 с после включения вращателя зажигается плазменная дуга, включается подача напыляемого материала и осуществляется напыление покрытия. При напылении покрытия на подогретую и свободную от кислорода поверхность детали уменьшается образование напряжений в покрытии и окислов на границе раздела.

Напыленный слой покрытия, выходя из зоны действия плазменной струи при вращении детали, обдувается инертным газом, нагретым до определенной температуры электрической спиралью. Это предотвращает значительное остывание покрытия, формирование на нем окисной пленки и, как следствие, формирование в покрытии остаточных напряжений и снижение адгезионной и когезионной прочности.

Толщину напыляемого слоя контролируют по времени напыления. После напыления необходимой толщины выключаются подача порошка и электропитание плазмотрона, подача транспортирующего и плазмообразующего газов, электропитание спирали и подача инертного газа в транспортирующий рукав. После этого прекращается откачка газов через трубопровод и выключается вращатель детали.

Применение установки позволяет уменьшить образование остаточных напряжений вследствие подогрева детали газом, нагретым до определенной температуры. Данная установка снижает доступ кислорода воздуха к плазменной струе и поверхности, на которую напыляется покрытие. Все это в целом увеличивает адгезионную прочность плазменных покрытий.