Электроимпульсное нанесение покрытий

Электроимпульсное нанесение покрытий основано на импульсном разряде конденсатора через проволоку напыляемого металла. При этом происходит взрывное плавление проволоки и осаждение расплавленных мелких частиц металла на поверхности изделия. На рис. 6.6. показана принципиальная схема электроимпульсного нанесения покрытий.

Рис. 6.6. Схема электроимпульсного напыления:

СН – источник питания для зарядки конденсатора; R – резистор; С – конденсатор; SW – выключатель; EW – проволока; В – основной материал (цилиндрическое изделие)

Используемая для нанесения покрытий электроразрядная цепь представляет собой колебательный контур и характеризуется следующими данными: ёмкость конденсатора 100 мкФ, максимальное напряжение зарядного тока 30 кВ, собственная частота колебаний электроразрядной цепи 25 кГц. Для напыления используют металлическую, например вольфрамовую, проволоку диаметром 0,5…1,0 мм и длиной 20…150 мм.

При разряде в оптимальном режиме около 40% массы проволоки превращается в газ, а остальные 60% - в капли расплавленного металла, сталкивающиеся с поверхностью основного материала. Образующиеся при взрывном разряде капли напыляемого металла можно разделить на две группы, к одной из которых относятся частицы размером несколько микрометров, а к другой – размером несколько сотых долей микрометра. Покрытие образуется за счёт осаждения на поверхности частиц первой группы, тогда как частицы второй группы улетучиваются, превращаясь в аэрозоль. При недостаточном уровне энергии разряда металлическая проволока расплавляется без взрыва, а при чрезмерном уровне энергии – полностью переходит в газообразное состояние. И в том и в другом случае напыление невозможно.

Своеобразие электроимпульсного нанесения покрытий связано с особо малым размером частиц напыляемого материала в мелкораспылённом состоянии. При столкновении с поверхностью основного материала скорость движения частиц достигает нескольких сотен метров в секунду. Движение частиц к основному материалу происходит за счёт резкого расширения газа при взрыве и вытеснении воздуха из зоны взрыва, что почти полностью исключает окисление частиц, следовательно, обеспечивает получение плотного покрытия с высокой прочностью сцепления с основным материалом. Недостаток электроимпульсного напыления состоит в том, что его применение ограничено электропроводными материалами.

Дата добавления: 2015-07-07