Academic literature on the topic 'Плазмове напилення'

Робота присвячена підвищенню надійності та довговічності деталей циліндро-поршневої групи двигунів внутрішнього згоряння. Зміцнення деталей машин можливе за рахунок застосування спеціальних технологічних процесів. Сучасні матеріали та покриття повинні задовольняти високим робочим температурам і навантаженням. Хромування, борування та іонно-плазмове напилення не задовольняють встановленим вимогам якості. Алюмінієвий поршень зазнає руйнувань в районі головки. Це проявляється у накопиченні шпарин, каналів, слідів вимивання сплаву.Окрім цього, внаслідок нагрівання, втрачається міцність алюмінієвого сплаву більше, ніж у 2 рази.Запропоновано створення та застосування покриття, яке б витримувало робочі температури понад 2000ºС, а також ударно-пульсуючі навантаження. Пропонується детонаційно-газовий метод напилення. Він характеризується універсальністю матеріалів: від полімерів до тугоплавкої кераміки, любі метали і сплави. Напилені частинки володіють високою кінетичною енергією. Покриття характеризується високою міцністю, яка сягає 180…200 МПа, твердістю HRCe 60, мінімальною шпаринністю. Температурний вплив при напиленні на заготовку незначний. Запропоновано послідовність підготовчих операцій. Зміцненню підлягали поршень та жарове кільце на детонаційно-газовій установці «УН-102». Застосовувався маніпулятор, що використовує енергію пострілу установки. Отримані поверхні характеризуються регулярною макроструктурою (хвилястістю).Нанесенню підлягав нікель-алюмінієвий сплав. Товщиною покриття – 150…270 мкм, твердість – HV 550, адгезія до основи – 94…100 МПа.Результати досліджень на деталях циліндро-поршневої групи засвідчили зниження робочих температур, внаслідок припрацьовування покриття та якісного ущільнення камери згоряння. Довговічність кілець становить 1,6·106…2,3·106 , що свідчить про значне підвищення опору втомі та ресурсу роботи. Запропонована технологія є придатною та рекомендується до впровадження у серійне виробництво.

Актуальність теми дослідження. Плазмове напилення для створення захисник покриттів у різних галузях машинобудування, ремонту та відновлення є достатньо поширеним, зокрема при покращенні показників стійкості в авіаційних та судових двигунах, турбінах завдяки відносній простоті, низький вартості компонентів, отриманні високих результатів. Постановка проблеми. Однак поряд з явними перевагами плазмових покриттів вони мають достатньо суттєві недоліки, зокрема ті, що напилюються як захист від впливу тепла й мають схильність до відшарування, зокрема при неефективних складових матеріалів для їх нанесення на вузли та деталі й недостатньо вивчені щодо властивостей. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Відзначено, що напилення, яке проводиться за допомогою плазмового потоку, є дієвим технологічним засобом отримання надійних покриттів, у тому числі й теплозахисних, при цьому показано, що поруч з уже проведеними дослідженнями є проблеми, які потребують подальших пошукових робіт. Мета роботи. Метою цієї роботи є визначення характеристик плазмових покриттів, розробка математичного опису одного з них для використання як одного з параметрів та порівняльний аналіз запропонованих та отриманих результатів, зокрема з тими, що вже існують на теперішній час. Виклад основного матеріалу. Методами фізичних експериментів за вже існуючими методиками, спеціально розробленого математичного опису, отримання та детального опису й аналізу мікрошліфів покриттів при різних способах їх отримання встановлюються переваги покриттів, які нанесені способом плазмового напилення, при цьому підкреслено, що якісні покриття можуть бути отримані як в контрольованій, так не в контрольованій атмосфері. Висновки відповідно до статті. Встановлено, що здебільшого на стійкість напиленого шару щодо теплових впливів впливає склад матеріалу для напилення, при цьому необхідно виконувати тришарове напилення різними за складом матеріалів для кожного шару при певних відстанях сопла плазмотрона від поверхні. Також необхідно враховувати потужність плазмотрона при виконанні процесу.

Проаналізовано існуючі способи нанесення вакуумних покриттів. Обґрунтовано переваги методу вакуумного йонно-плазмового напилення покриттів в умовах йонного бомбардування (метод КІБ), порівняно з іншими. Наведено класифікацію катодних плям (КП) та їхній вплив на величину ерозії катода. Встановлено залежності струму розряду, при якому починається поділ КП, і величин коефіцієнтів ерозії від матеріалу катода. Охарактеризовано структуру та фазовий склад плазмової дуги та їхній вплив на ступінь іонізації. Наведено відомості про типи магнітних фільтрів різноманітних конструкцій для зменшення у плазмовому потоці частки крапельної фази та макрочастинок. Розглянуто типи випаровувачів та їхню класифікацію залежно від способу утримання КП на поверхні випаровування катода та від впливу на КП з метою надання їй певної швидкості руху по визначеній траєкторії. Наведено вимоги до конструкції випаровувачів, розглянуто їхні основні типи. Проаналізовано результати дослідження трибологічних характеристик, залишкових напружень покриттів на підставі Ті, Zr, Mo, Al, Cr, W. Висвітлено принципи формування багатошарових покриттів. Охарактеризовано способи одержання наноструктурних покриттів. Зроблено висновок про необхідність звернути увагу на дослідження властивостей покриттів, які працюють в умовах одночасного впливу механічних навантажень і технологічних середовищ.

Наведено результати досліджень впливу різних класів розчинників на олієвмісні забруднення на поверхні деталей із вуглецевої сталі перед нанесенням йонно-плазмових покриттів. Як розчинники використано С6Н14, С8Н18, С6Н6, СНСl3, CCl4, С2Н4Сl2, С2Н5ОН, С4Н9ОН, С2Н5ОСОСН3, NaOH, HCl. Забруднювачами поверхні були солідол і мастильно-охолоджувальна рідина (МОР) Укрінол-4. Для зразків, оброблених солідолом, найкращий результат зафіксовано в неполярного розчинника октану С8Н18 і слабкополярного розчинника етилетаноату С2Н5ОСОСН3, для яких втрата маси перевищила 1 %. Втрату маси більше ніж 0,5 % виявлено в неполярних розчинників і хлорозаміщених вуглеводнів. У неполярних розчинників ступінь очищення покращувався зі зростанням молярної маси розчинника та насичення Гідрогеном, а для хлорозаміщених вуглеводнів – із зростанням вмісту Хлору. Найкращі результати очищення зі спиртів виявлено в ізобутанолу С4Н9ОН. Зразки, оброблені МОР Укрінол-4, відмивали розчинниками CCl4, С2Н5ОН, С6Н14, С2Н4Сl2, що свідчить про вагомий внесок поверхнево-активних речовин (ПАР) і присадок, що присутні у складі МОР. Здатність до очищення зростає у такій послідовності: лужні та кислі водні розчини спирти хлорозаміщені вуглеводні неполярні та слабкополярні розчинники. Досліджено фізико-хімічні властивості та визначено вміст сторонніх продуктів в оливах класу HLP для гідросистем і для напрямних верстатів. Проведено порівняння ІЧ-спектрів свіжої та вживаної олив. Встановлено, що в процесі роботи олива окиснюється. Найбільше процес експлуатації вплинув на зростання кислотного числа (в три рази) та вмісту води (в дев'ять разів).

Сьогодення диктує нові правила та потребує від суспільства постійної готовності до нових викликів – при-родних та техногенних загроз. Техногенне суспільство, технології в цілому швидко розвиваються. Природні явища: глобальне потепління, забрудненість екосистем та ін. зумовлюють природні катаклізми, які трапляються все частіше. Це потребує постійної готовності до захисту населення в разі виникнення надзвичайних ситуацій. Реалізацію функції держави, спрямованої на захист населення, територій, навколишнього природного се-редовища та майна від надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру та ліквідацію їх наслідків покладено, в першу чергу, на пожежно-рятувальні підрозділи служби цивільного захисту України.Зрозуміло, що існує ряд чинників, які впливають на ефективність виконання пожежно-рятувальними підрозділами своїх функцій, таких як: організація роботи підрозділів та служби цивільного захисту в цілому, індивідуальна та колективна теоретична і практична підготовка, а також багато інших, серед яких і технічне за-безпечення. Якісне та надійне технічне забезпечення підрозділів цивільного захисту України є запорукою ефек-тивної роботи служби пожежно-рятувальних підрозділів і як наслідок безпеки населення України.Тому удосконалення, підвищення надійності, ресурсу роботи та універсальності пожежного та аварійно-рятувального обладнання є актуальним завданням сьогодення.Зносостійкі евтектичні покриття системи Fe-Mn-C-B-Si леговані Cr виконані у вигляді порошкових дротів відзначаються від 1,8 до 10 разів зносостійкістю від матеріалів серійного виробництва. Ці матеріали окрім високої зносостійкості також характеризуються хорошими зварювальними властивостями, що дає змогу наносити їх на деталі пожежної техніки та аварійно-рятувального обладнання за допомогою методів електродугового, плазмо-вого наплавлення та методом напилення, а також іншими перспективними методами. Методи регенерації деталей пожежної техніки та аварійно-рятувального обладнання евтектичними покриттями дають змогу продовжити ре-сурс роботи вузлів та підвищити їх зносостійкість.Розроблено склад зносостійкого покриття на основі евтектичного сплаву системи Fe-Mn-C-B-Si легованого Cr, який відзначається найкращою зносостійкістю серед досліджуваних взірців. Покриття характеризується хо-рошими зварювальними властивостями, тому його можна рекомендувати для регенерації та продовження терміну експлуатації вузлів і деталей пожежної техніки та обладнання.

Сучасні матеріали конструкційного, інструментального та функціонального призначення, повинні мати високі значення твердості, зносостійкості, втомної міцності і корозійної стійкості. В даний час це досягається такими технологічними методами, як нанесення плівок, покриттів і захисних шарів; зміна фізико-хімічних властивостей поверхневих шарів основного матеріалу деталі методами модифікування; комбіновані методи обробки, що поєднують модифікування поверхні і нанесення покриттів. У конкретних випадках завдання вибору цих методів представляє складну. У процесі досліджень використані методи оптичної та електронної мікроскопії, рентгенографії, метод вимірювання мікротвердості, визначення мікрохрупкості, визначення характеристик пластичності, а також вимірювання коефіцієнта тертя, випробування зносостійкості, випробування адгезійної міцності методом склерометри. Для підвищення ресурсу пари тертя «піввісь-підшипник», розроблений і науково обгрунтований метод поверхневого зміцнення сталевої деталі «Піввісь» за допомогою іонно-плазмового нанесення зносостійкого покриття нітриду титану. Розроблено технологічний процес іонно-плазмового нанесення зносостійкого столбчатого наноструктурованого покриття нітриду титану з оптимальним поєднанням експлуатаційних властивостей.

На даний час в країні розвивається машинобудівна промисловість. Тож виготовлення штампів холодного штампування потрібне систематично, що в свою чергу вимагає великої кількості обладнання різного типу. Дана конструкція сприймає надлишковий тиск , тож ремонт штампів є відповідальною операцією, тому так важливий «свіжий» погляд на застарілі технології і їх проблеми. Завдяки новому, більш ефективному технологічному процесу, теоретично можна збільшити продуктивність, швидкість та економічність виготовлення. Метою даної дисертації є переосмислення застарілих підходів до базових технологічних процесів ремонту штампів. Модернізувати та покращити технологію для досягнення більшої продуктивності, економічності та перспективності за допомогою нових, перспективних та сучасних технологій. На ряду з підвищення кількісно-якісних показників, стояло важливою задачею забезпечення та дотримання, покращених вимог охорони праці та розробки для неї стартап-проекту.
Currently, the country is developing machine-building industry. Therefore, the production of cold stamping stamps is required systematically, which in turn requires a large amount of equipment of various types. This design assumes excess pressure, so stamp repair is a responsible operation, which is why a “fresh” look at outdated technologies and their problems is so important. Thanks to a new, more efficient technological process, it is theoretically possible to increase the productivity, speed and economy of production. The purpose of this dissertation is to rethink outdated approaches to basic technological processes of stamp repair. Upgrade and improve technology to increase productivity, economy and prospects with new, up-to-date and advanced technologies. In addition to improving the quantitative and qualitative indicators, it was an important task to ensure and comply with, improved requirements for occupational safety and development for her startup project.

В даному дипломному проекті розглядається питання пов’язане з підвищенням зносостійкості штоку гідроциліндра плазмовим напиленням. Проведено аналіз умов роботи та експлуатації штоку гідроциліндра, досліджено технологічні характеристики основного та матеріалу для напилення. Розроблено технологію підвищення зносостійкості, яка забезпечує якісне формування напиленого шару та високі зносостійкі властивості. В розділі з охорони праці висвітлено питання підвищення електробезпеки, газової безпеки та покращення умов праці персоналу. Записка вміщує 93 сторінки машинописного тексту, 24 рисунків, 23 таблиць, 1 додаток, 15 джерел літератури.
In this thesis project the issue related to increase wear resistance of hydraulic cylinder with plasma spraying is indicated. The analysis of the working conditions and the operating of compressor stem has been studied. The technological characteristics of the basic and surfacing materials have been investigated. The technology of restoration that ensures a high-quality formation of the deposited layer, providing the high wear resistant properties, has been developed. In the section on Occupational Health and Safety the issues of enhance electrical and gas safety and improvement of the working conditions of the personnel are highlighted. The note contains 93 pages of typewritten text, 8 figures, 10 tables, 2 appendixes, 15 sources of literature.