Технология электродуговой металлизации ASP
ASP (Arc Spraying / Электродуговая металлизация) — это высокопроизводительный метод термического напыления покрытий, в котором источником тепла служит электрическая дуга, горящая между двумя непрерывно подаваемыми металлическими проволоками.
Принцип работы технологии
- Подача проволок: Две токопроводящие проволоки (электроды) непрерывно подаются с катушек через направляющие сопла металлизатора.
- Сведение под углом: Проволоки сходятся в одной точке под небольшим углом друг к другу.
- Возбуждение дуги: К проволокам подключается постоянный ток. При их сближении возникает короткое замыкание и загорается электрическая дуга (4000–6000 C).
- Плавление концов: Под действием тепла дуги окончания проволок непрерывно плавятся.
- Распыление и перенос: Из сопла, расположенного позади дуги, подается струя сжатого воздуха или инертного газа. Она дробит жидкий металл на мелкие капли (10–100 мкм) и разгоняет их.
- Формирование слоя: Поток частиц ударяется о подготовленную поверхность детали, образуя чешуйчатую микроструктуру.
Преимущества ASP
- Высокая производительность: Скорость нанесения материала (до 10–30 кг/ч) значительно выше, чем у методов APS, FS и HVOF.
- Экономическая выгода: Минимальные затраты на расходные материалы. Используются только воздух и электричество (не нужны дорогие газы вроде аргона или водорода).
- Мобильность комплексов: Оборудование компактно. Его легко использовать на выезде для обработки крупногабаритных конструкций.
- Высокая адгезия (для термических методов): За счет высокой температуры капель прочность сцепления выше, чем при обычном газопламенном напылении (FS).
- Создание псевдосплавов: Подавая две разные проволоки (например, медь и сталь), можно получать уникальные композиционные покрытия прямо в процессе напыления.
Недостатки и ограничения
- Только токопроводящие материалы: Технология принципиально не позволяет напылять чистую керамику или пластмассы. Материал должен быть в виде проволоки-проводника.
- Окисление и выгорание: Из-за использования сжатого воздуха в покрытии присутствует высокий уровень оксидов (до 10–20%). Выгорают легирующие элементы (углерод, кремний).
- Высокая пористость: Пористость готового слоя составляет от 5% до 12%, что снижает коррозионную стойкость без применения лаков-силеров.
- Высокое тепловложение: Деталь нагревается сильнее, чем при APS, что требует строгого контроля дистанции и охлаждения для исключения деформаций.
Области применения
- Антикоррозионная защита (протекторная): Нанесение слоев алюминия (TSA), цинка (TSZ) или сплава Zn-Al на мосты, опоры ЛЭП, морские суда и резервуары.
- Ремонт и восстановление геометрии: Напыление износостойких сталей и бронз на посадочные места подшипников, валы и ролики.
- Ремонт деталей автотранспорта: Нанесение износостойких покрытий на блоки цилиндров и шейки коленчатых валов.
- Электротехническое применение: Меднение и алюминирование поверхностей для создания токопроводящих слоев на изоляторах.