123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

98_2-7   Práškové plazmové nanášení

Byl podán všeobecný přehled stavu vývoje zařízení pro plazmové svařování. Vychází z popisu stavebních prvků zařízení a poukazuje zejména na možnosti nových modulárních systémů s ohledem na vazbu s řízením robotů a na adaptivitu senzorových systémů pro kontrolu procesu. Návaznost na numerické řízení procesu umožňuje používání kompletních programů parametrů pro nejrozmanitější případy nanášení. Použité senzorové systémy umožňují zvýšení spolehlivosti procesu.

Další vývoj je zaměřen kromě zvyšování odtavovacích výkonů a spolehlivosti procesu na další rozšiřování spektra použitelnosti, zejména na nové přídavné materiály a nové technologie. Byla vyvinuta procesní technologie na principu dvojpráškového nanášení, která umožňuje uložení oxidkeramických částic do kovové matrixové vrstvy. Jako matrixové materiály se začaly používat slitiny na bázi niklu NiBSi a NiMo16Cr16Ti, které jsou pro zvýšení odolnosti proti opotřebení posíleny přídavkem sintrovaných pelet z Al2O3, ZrO a NiBSi různého složení vyrobených práškovou metalurgií. Při svařovacích pokusech byly nanášeny jednovrstvové ochranné vrstvy s oxidkeramikou o tloušťce do 3 mm na základní materiál S235JO. Šetření korozivzdornosti a odolnosti proti opotřebení potvrdila, že takto vyrobené vrstvy jsou ve srovnání s tepelně nanášenými vrstvami zcela srovnatelné, ale mají díky své tloušťce osmi až desetinásobnou rezervu proti opotřebení.

Byla zjišťována tvorba struktury slitin na bázi železa při nanášeném množství až 12 kg.h-1. Zkoušky byly vykonány na svařovacím zařízení s transistorovým zdrojem proudu pro dosavadní plazmové nanášení a s tyristorovým zdrojem a speciálně vyvinutým hořákem pro vysokovýkonný proces. Bylo prokázáno, že při konstantním tepelném příkonu je možno optimalizací svařovacích podmínek dosáhnout v obou případech srovnatelné stavy struktury. Byl definován vliv nejdůležitějších parametrů na proces nanášení. Teploty tavných lázní byly v obou případech měřeny vysokorychlostními pyrometry a vzájemně srovnávány. Při konstantní plošné energii byly zjištěny velmi blízké časové průběhy teploty. To platí pro maximální i minimální teplotní hladinu a i pro rychlost ochlazování, která je pro tvorbu struktury rozhodující. Byla přitom posouzena i vhodnost pyrometru jako měřícího přístroje pro řízení a kontrolu procesu.

Je popisován nový vývoj procesní varianty s centrálním přívodem prášku. Vycházelo se z existujícího systému hořáku s koaxiální prstencovou spárou, přičemž katoda byla provedena jako dutá a byla přitom optimalizována materiálově a proudově. Navržený způsob centrálního přívodu práškového přídavného materiálu umožňuje ve srovnání s dosavadním hořákovým systémem s vnitřním nebo vnějším přívodem prášku lepší navedení prášku do proudu plazmatu. Po následující optimalizaci svařovacích parametrů s ohledem na vyhovující vytváření oblouku a na jeho stabilitu byly pro pokusné nánosy použity slitiny na bázi kobaltu a zirkonu rozdílného zrnění. Přitom byly docíleny, zejména při niklových slitinách, velmi dobré výsledky s minimálním promícháním a vysokou tvrdostí při stabilním svařovacím procesu. Jako významná přednost se ukázala velká šířka různých frakcí zrnění, která může být zpracovávána a s tím související zvýšení odtavujících výkonů. Maximální tavící se částice mají u použitých slitin průměr 300 mikrometrů. Další přednost spočívá v malém víření práškových částic v hořákovém systému, takže především při zpracovávání tvrdých abrazivně působících prášků se minimalizuje opotřebení vnitřních ploch hořáku.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz