Металлизация

Процесс металлизации поверхностей – это метод нанесения на наружную поверхность детали слоя металла, который придаёт обработанной поверхности другие физические, химические, механичные свойства. Они могут сильно разниться от параметров главного материала. Нанесённое покрытие применяется для увеличения коррозионной, эрозионной, механической стойкости, декоративной облицовки и другого.

Нанесение слоя металла на металлизируемую поверхность отличается методом сцепления и разделяется на две группы (классификация металлизации):

1. механическое сцепление (за счёт адгезии);
2. связи между металлами:
   • диффузия на границе 2-ух поверхностей;
   • диффузия всего покрывающего слоя.

Технологичные характерности металлизации

Технология металлизации изготавливается в следующих состояниях:

• в холодном состоянии;
• в нагретом состоянии;
• диффузией.

Такому методу обработки как металлизация могут подвергаться изделия, сделанные из металла, любого вида пластика, древесины, стекла, гипса, бетона и других материалов. Один из самых популярных способов нанесения покрытия дома — это напыление. Материалы, предназначающиеся для проведения процесса, можно найти в точках продажи. В большинстве случаев они реализовываются в баллонах под давлением с распылителем.

Диффузионный способ покрытия – это процесс, во время которого происходит изобилие поверхности детали легирующими элементами. В качестве легирующих компонентов повсеместно применяются хром (Cr), алюминий (Al), цинк (Zn), кремний (Si), медь (Cu) и очень много остальных.

Слой защиты на металлизированных деталях можно получить:

• в жидкой обстановке;
• в газовой обстановке;
• с применением твёрдых элементов.

Нанесение покрытия металлизацией в холодном состоянии или в нагретом до маленькой температуры, отличительно для первой группы и подгруппы 2а. Во время протекания цикла происходит изменение размеров детали на толщину нанесённого слоя металлов или их сплавов.

Для подгруппы 2б отличительно изобилие слоя поверхности методом диффузии при больших температурах. При обработке происходит образование сплава, а размеры особо ничем не отличаются от заданных.

Использование

Металлизация применяется для изменения параметров отделываемого изделия. После того, как нанесли слой металла или сплава, деталь получает дополнительную устойчивость к большим температурам, коррозии, изнашиванию, эрозии. По мимо этого слой который уже нанесен может послужить для защиты и декоративного оформления готового изделия. При помощи металлизации выполняется регенерация прохудившихся деталей.

Поверхность детали после металлизации

• Электромашиностроение. Электротехнические элементы нужны в любой из промышленных сфер. Их следует защитить от изнашивания, обеспечить точный уровень электрической проводимости. Покрытие металлизация применяется при изготовлении:
  1. микроволновых схем;
  2. электродов конденсаторов;
  3. микроволновых отражателей;
  4. катушек индукции;
  5. керамических резисторов;
  6. валов двигателей.

• Автотранспортная промышленность. Слой который уже нанесен обеспечивает эксплуатирующимся деталям защиту от ржавчины, воздействия механики, очень высокой температуры. Методом покрытия пользуются во время изготовления:
  1. поршней
  2. компрессионных колец;
  3. распредвалов;
  4. стопорных колец;
  5. полуосей;
  6. тормозных дисков;
  7. вытяжных вентиляторов;
  8. гидроцилиндров;
  9. теплоотводов;
  10. шасси;
  11. глушителей;
  12. деталей двигателей;
  13. деталей коробок скоростей.

• Авиационная и космическая промышленность. Термическое напыление обеспечивает термическая устойчивость, коррозионостойкость, сопротивляемость трению. Напыляют на:
  1. детали мотора:
  2. роторы;
  3. лопатки турбин;
  4. лопатки компрессоров;
  5. топки;
  6. сопла;
  7. детали механизмов руля и управления крыльями;
  8. стойки шасси;
  9. топливные оправки.

• Текстильная промышленность. Детали ткацких станков склонны к абразивному изнашиванию из-за больших скоростей и трения. Отделываются:
  1. ролики;
  2. оси.

• Бумажная промышленность и полиграфия. Твёрдые металлы предоставляют защиту от волокон целлюлозы и химических чернил. Отделке подлежат:
  1. цилиндры на печатных машинах;
  2. анилоксовые валы;
  3. цилиндры бумагоделательных машин;
  4. подшипники скольжения.

• Энергетика. Газовые турбины работают при больших температурах, по этому их детали подлежат отделке металлизацией.
  1. Детали агрегатов работающих на газе: турбин и компрессоров
  2. детали паровых агрегатов;
  3. детали гидравлических агрегатов;
  4. арматура запорная.

• Защита поверхностей:
  1. стальных конструкций несущего типа, работающих в водной (пресной) обстановке;
  2. стальных конструкций несущего типа, работающих с морской водой;
  3. морского транспорта;
  4. конструкций из металла от влияния больших температур:
  5. дымовые трубы;
  6. вытяжки на газовых турбинах;
  7. выпускные коллекторы автомобилей;
  8. сопла ракет;
  9. металлических конструкций от ржавчины на пром. площадках:
  10. ЖД мосты;
  11. конструкции бассейнов;
  12. контейнеры;
  13. резервуары, хранящие нефтепродукты;
  14. металлических конструкций от хим. реакций:
  15. трюмы танкеров;
  16. очищающие установки канализационных вод.

• Химическая, нефтехимическая промышленность, к примеру:
  1. арматура запорная;
  2. уплотнители;
  3. места для посадки машин и агрегатов;
  4. трубные змеевики;
  5. резервуары.

• Металлургическая промышленность:
  1. прокатные станы;
  2. кристаллизаторы;
  3. оборудование для прокатки проволки, в том числе из цветных сплавов.

• Инструменты:
  1. прессовые штампы;
  2. несущие поверхности;
  3. вторичный мотор.

• Увесистое автомобилестроение:
  1. платформы;
  2. буры;
  3. краны;
  4. экскаваторы.

• Пищевая промышленность.

• Декоративные изделия:
  1. посуда;
  2. бумага;
  3. ткань.

Виды металлизации

Металлизация поверхностей выполняется разными методами. Выбор метода зависит от технологии нанесения и применяемого при этом оборудования.

В таблице приводятся варианты нанесения слоя металла и наносимые металлы, и их сплавы.

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ
Группа 1	Группа 2
	Подгруппа 2а	Подгруппа 2б
Электротехнические покрытия Хром, цинк. Медь сплавы никель-кобальт хром-никель бронза и другие	Плакирование, в том числе нанесение покрытия взрывом Медь, алюминий, серебро, вольфрам, латунь, бронза, нержавейка	Диффузионное нанесение компонентов Алюминий, цинк, молибден и другие
	Плазменное напыление Вольфрам, никель, хром, Al2O3, ZrO2, MoSi2, WC, NbC, ZrB2
Разбрызгивание (пульверизация) электродуговым, газопламенным методом Алюминий, серебро, медь, золото, бронза, латунь, сталь	Окунание в расплавленный металл Цинк, свинец и другие
	Электрофлрез Вольфрам, молибден, кобальт и другие	Диффузионное нанесение сплавов Хром-алюминий Алюминий-хром-кремний Тантал-алюминий и другие
	Вакуумное нанесение на нагретую поверхность Хром, титан, оксиды алюминия, циркония и другие
Химическое нанесение Медь, ртуть, платина и другие	Электротехнические покрытия с отжигом Хром, никель, кадмий
Вакуумное нанесение на холодную поверхность Zn, Cd, Al, Ti, Cr, Au, Ag, Pt, Cu, Sn, W, Mo, Ta Zn-Al, Pb-Zn Pb-Cd и другие	Осаждение чистых металлов из соединений карбонатов в газовой обстановке Cr, Co, W, Ni, Mo, Ta и другие
Катодное разбрызгивание Золото, серебро, платина, тантал	Осаждение карбидов, нитридов, силицидов, боридов из газообразного состояния TiC, NbC, W2C, HfC, ZrN, TaN, MoSi2, CrSi2, TaB2, NiB2 и другие

Из большого спектра методов необходимо рассмотреть несколько, которые постоянно применяются на производствах.

Вакуумная металлизация

Формирование наносимого металлического слоя в вакууме выделяется эффективностью и многофункциональностью. Воспользовавшись его помощью металл можно наносить на каждый материал. Во время вакуумной металлизации с металлом, подготовленным для нанесения, происходит ряд превращений, которые связаны с переходом из одной фазы в иную. Так можно выделить:

• исчезновение;
• конденсирование;
• адсорбция;
• кристаллизирование.

Во время процедуры течет много химических и физических процессов. Продуктивность вакуумного метода зависит от типа поверхности, наносимого материала, потока распыленных атомом и других.

Оборудование, которое используется при вакуумной технологии, разделяется на три типа:

1. непрерывного действия;
2. полу непрерывного действия;
3. периодического действия.

Разные типы оборудования дают возможность его использовать как при массовом производстве, так и при единичном изготовлении деталей.

Газовая металлизация

В основе метода газовой металлизации лежит разбрызгивание металла который расплавлен. При помощи кислородно-ацетиленового пламени начинает плавиться проволока, подаваемая в территорию нагрева. Расплав сжатым воздухом убирается из зоны нагрева и переносится на поверхность. Очень маленькие капли расплава, соударяясь с поверхностью, становятся плоскими, что обеспечивает лучшую сцепляемость.

Газовая металлизация — схема

На рисунке показана схема головки разбрызгивателя. Где по каналу 1 подается кислородно-ацетиленовая смесь, через сопло 2 выходит расплавленный металл, а через камеру 3 выталкивается наружу расплав.

Цинкование

Цинкованием обеспечивается хорошая защита от ржавчины. Наносимый на поверхность слой имеет не менее 95% цинка. Цинкование проходит несколькими методами, среди них можно отметить такие:

• горячее;
• холодное;
• гальваническое;
• газотермическое;
• термодиффузионное.

Какой метод применять для нанесения цинка в большинстве случаев зависит от того где и при кахих характеристиках будет использоваться деталь. Защитное покрытие из цинка мягкое, по этому в результате эксплуатации на него не должны оказываться механические большие нагрузки.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.