Распыление (пульверизация) металлов и сплавов электродуговым и газоплазменным способом.

     Процесс нанесения защитных покрытий на поверхность  изделий распылением расплавленного металла или другого тугоплавкого материала сжатым воздухом или инертным газом называют металлизацией распылением.

     Такие операции проводят в аппаратах- металлизаторах, которые подразделяют на газовые и электрические. Газовые металлизоторы работают  на ацетилене, который, сгорая в кислороде, выделяет большое количество теплоты, что приводит к расплавлению металла. Расплавленный металл под  действием струи сжатого воздуха или инертного газа распыляется на мельчайшие частички (0,02-0,4 мм) и наносится на поверхность изделия со скоростью 100-200 м/с . Плавление металла в электрических металлизаторах  проходит за счет теплоты электрической дуги [1].

     Поверхности, не подлежащие металлизации, изолируют  специальной пастой, бумагой, картоном или листовым железом. Отверстия  и пазы закрывают деревянными  или резиновыми пробками. 
Разрыв во времени между подготовкой и самим процессом металлизации должен быть минимальным. Детали с появившейся на поверхности ржавчиной направляют на повторную очистку[2].

     I.Электродуговая металлизация - это нагрев (до плавления) электрической дугой в распылителе сходящихся проволок. Капли расплавленного металла сдуваются затем газовым потоком в направлении подложки, где и создается металлопокрытие.

     Для улучшения антикоррозионных свойств  покрытие металлом поверхности, как  правило, производится в несколько  проходов. Чаще всего применяется напыление алюминием, цинком, монелью как замена горячего цинкования. Может применяться в полевых условиях, для защиты от коррозии мостов, металлоконструкций, опор ЛЭП, судов.

     Металлизация (ЭДМ) позволяет защитить металлические конструкции, сооружения, изделия и различные детали от губительного воздействия атмосферных осадков, агрессивных сред и увеличить срок их службы в несколько раз.

     Сильно  страдают от атмосферной коррозии автомобильные  и железнодорожные мосты. Глубина коррозии отдельных участков пролетных строений мостов достигает 0,1 - 0,2 мм в год, а в особо неблагоприятных условиях доходит до 0,4 мм. Выхлопные шахты ГПА (газоперекачивающих аппаратов) и дымовые трубы испытывают знакопеременные температурные нагрузки, фактически исключающие применение красок и полимеров для их защиты от коррозии. Кроме мостов, значительное место среди металлических конструкций, работающих на воздухе и подверженных коррозии, занимают различные емкости и резервуары, электромачты, буровые и нефтедобывающие платформы, судовые надстройки, копры шахт, опоры стальных конструкций, металлические узлы и стальные конструкции электростанций, стальные ограждения плотин и др.

     Одним из эффективных способов защиты металлов от коррозии является металлизация распылением (пламенная, электродуговая) [3].

Рис.1.Электродуговая металлизация

ДЕК-Антикор: электродуговая металлизация

     Для долговременной защиты от коррозии металлоконструкций, эксплуатирующихся в агрессивной  внешней среде и при высоких  температурах, компания «ДЕК-Антикор» использует покрытия, полученные способом электродуговой металлизации. Покрытие предназначено для защиты стали от коррозии под воздействием морской и пресной воды, минеральных масел и нефтепродуктов. Покрытие является анодным по отношению к стали и обеспечивает ее эффективную протекторную защиту аналогично цинковым металлическим покрытиям (горячее цинкование). В отличие от сложной технологии цинкования, электродуговая металлизация позволяет защищать крупногабаритные стальные конструкции гидротехнических и подземных сооружений, баковую аппаратуру и трубопроводы в условиях монтажной площадки.

     Для нанесения покрытия применяют технической  чистоты цинковую, алюминиевую проволоку  или проволоку из их сплавов. Алюминий и цинк обеспечивают анодную (электрохимическую) защиту поверхности металлоконструкций. Появление трещин и царапин не нарушает целостности защиты.

     Суть  электродуговой металлизации состоит  в том, что непрерывно подающийся цветной металл расплавляется электрической  дугой, а расплав диспергируется и внедряется в подготовленную поверхность высокоскоростной воздушной или газовой струей. Применение таких покрытий регламентировано многочисленными ГОСТами, а толщина наносимого покрытия в зависимости от условий эксплуатации изделия и варьируется от 80 до 250 мкм.

     Наконец, в последнее время металлизационно-лакокрасочные покрытия широко используются для защиты водопроводных труб. Это позволяет практически полностью исключить коррозионные повреждения и связанные с ними аварии труб в течение 30-40 лет.[5] 

     II. Газоплазменная металлизация эффективная в построечных условиях. Газоплазменная металлизация выполняется с помощью специальной установки, которая имеет ацетиленовую горелку. Отделение, где находится баллон с ацетиленом, изолировано от остального оборудования, находящегося в контейнере, огнестойкой стенкой. Перед началом работы в бачок засыпают сухую цинковую или алюминиевую пыль. Затем в горелку подают воздух и ацетилен, зажигают эту смесь и, отрегулировав горение, включают подачу металла. В пламени ацетилена порошок, наносимый на поверхность, плавится, образуя защитный слой. Давление сжатого воздуха при работе установки 0,3... 0,5 МПа.

 Защитное  покрытие наносят на обе стороны  и боковые грани пластинки  закладной детали. Анкерные стержни  допускается металлизировать на длину 50 мм от места приварки к пластинке. В условиях строительной площадки антикоррозионное покрытие приходится возобновлять после  сварки закладных деталей, так как  оно выгорает в зоне сварного шва  и около него [4].

 Медное  покрытие, газоплазменное напыление медью и сплавами-             бронзой, латунью и пр. Декоративные покрытия

     Напыление покрытий из меди, латуни и бронзы позволяет  решать различные технические задачи — снижение коэффициента трения, повышение электропроводности контактных поверхностей, создание декоративных покрытий.

     Газоплазменное напыление медных покрытий и покрытий из сплавов меди — задача, которая решается как автоматизированными, так и ручными комплексами газотермического напыления.

     Медь  обладает высокой электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра, удельная проводимость при 20 °C 55, 5-58 Мсм/м.).Именно это свойство делает медные покрытия ценными для повышения электропроводности контактных площадок электрооборудования. Высокие скорости газоплазменного напыления позволяют избежать окисления меди и создать малопористые покрытия, что обеспечивает необходимую электропроводность.

     Высокая теплопроводность меди позволяет использовать медные покрытия для повышения эффективности  работы теплообменного оборудования, например, для развития площади поверхности.

     Оловянистая латунь ( адмиралтейский сплав) с 1 % Sn применяется для защиты от коррозии в морской воде; алюминиевая латунь - для повышения устойчивости против струйной коррозии, но в стоячей воде она подвержена питтинговой коррозии. Добавление к латуни весьма малых присадок веществ, например, 0 03 - 0 04 % мышьяка, задерживает процесс обесцинкования. Латунь ЛО70-1 стойка в морской воде, поэтому ее называют морской латунью или адмиралтейским металлом.

     Антикоррозионные  и антифрикционные свойства бронз  позволяют использовать покрытия из них для защиты от коррозии и для  снижения коэффициентов трения.

     Медь, латунь и бронза различных марок  при напылении создают широкую  цветовую гамму. Декоративные покрытия из меди и ее сплавов широко применяются  в архитектуре и дизайне.[6] 
 

Список  литературы:

1. Жуков А.П., Малахов А.И. Основы металловедения и теории коррозии: Учеб. для машиностр. Средн. Спец. учебн. Завед.- 2-е изд., перераб. И доп.-М.:Высш. Шк.,1991-168 с.
2. Металлизация распылением (электронный ресурс) http://www.corer.ru/metallizatsiya-raspyileniem.html .
3. Электродуговая металлизация (электронный ресурс)  

 http://www.pmk-shanz.ru/index.php/arcmetallization

4. Защита закладных деталей от коррозии (электронный ресурс)

http://www.stroy-armatura.ru/index.php?mod=text&selected&uitxt=821&sw=металлизация

     5.   ДЕК-Антикор: электродуговая металлизация (электронный ресурс)                        http://www.dekantikorspb.ru/metallizasia.html

     6.   Медное покрытие, газоплазменное напыление медью и сплавами-             бронзой, латунью и пр. Декоративные покрытия (электронный    ресурс)

           http://www.plackart.com/coatings/copper.html