Подготовка поверхности.

Качественная обработка поверхности изделий перед напылением во многом гарантирует высокую адгезионную прочность покрытий.

Подготовка поверхности перед напылением преследует следующие цели: удаление жировых и других видов загрязнений; удаление оксидных и более сложных пленок. Наряду с этим необходимо активировать напыляемую поверхность, т.е. вывести ее из состояния термодинамического равновесия. Для этого необходимо разорвать связи между поверхностными атомами твердого тела и инородными поверхностными атомами, повысить энергию поверхностных атомов до уровня обеспечения их химического взаимодействия с напыляемыми частицами. Последнее достигается различными способами очистки - абразивноструйной, травлением, тлеющим разрядом и другими способами.

Абразивно-струйная очистка является наиболее распространенным методом подготовки поверхности при газотермическом напылении. Обработку поверхности проводят струёй сжатого воздуха с абразивными частицами в защитных камерах.

Очистку поверхности электрическими газовыми разрядами наиболее широко применяют при вакуумных конденсационных методах напыления. С этой целью в большинстве установок предусмотрены устройства для предварительной очистки поверхности напыления тлеющим высоковольтным разрядом.

Пропитка.

Используется для упрочнения газотермических покрытий неорганическим материалом. Для этого на напыленную поверхность различными способами наносят пропиточный материал. При расплавлении за счет капиллярных сил материал проникает в не сплошности покрытия и обеспечивает заполнение большинства сообщающихся открытых несплошностей. Так, например, ведут себя медь и большинство припоев при пропитке покрытий из карбидов вольфрама.

Оплавление.

Является распространенным способом упрочнения покрытия. Процесс ведут с местным или общим нагревом напыленного изделия до температуры плавления материала покрытия. Для сохранения тонкой структуры процесс оплавления необходимо вести таким образом, чтобы исключить сливание расплавленных частиц между собой. Оплавление покрытий при температурах близких к солидусу сохраняет значительную часть исходной структуры напыленного материала. Наиболее легко процесс оплавления реализуется в покрытиях, напыленных из самофлюсующихся материалов. Типичными представителями самофлюсующихся материалов являются сплавы на железной никелевой или кобальтовой основе с добавками кремния и бора. Оксиды В₂О₃ - Cr₂O₃ - SiO₂ образуют достаточно легко плавкий шлак, легко удаляющийся при оплавлении покрытия.

Оборудование.

На практике применяют большое количество различных установок для газотермического напыления.

Установки для плазменного напыления можно классифицировать по способу получения плазмы, способу защиты процесса, по давлению в камере и по регенерации газа.

По способу получения плазмы различают установки с дуговыми плазменными распылителями и высокочастотными индукционными распылителями.

По способу защиты процесса большинство установок выпускается для ведения процесса на воздухе. Для напыления с местной защитой используются различные насадки на плазмотрон, местные негерметичные камеры и другие устройства Большое распространение получают установки для плазменного напыления с общей защитой процесса в герметичных жестких камерах. Установки с местной и общей защитой комплектуются установками для напыления на воздухе. Их следует отнести к базовым.

По давлению в камере различают установки для напыления в камерах при давлении плазмообразующего газа, близком к атмосферному (р ~ 0,1 МПа); в низком вакууме (р = 133 Па и выше) и при повышенном давлении (р > 0,1 МПа).

В настоящее время широко применяют установки первых двух типов. Особенно перспективны установки для напыления в низком динамическом вакууме.

По регенерации газа плазменное напыление можно производить с полным сбросом плазмообразующего газа в атмосферу и с его регенерацией по замкнутому циклу. В последнем случае, установки становятся более сложными, однако, при этом экономится дорогой и дефицитный газ.

Установки для плазменного напыления комплектуются распылителем ручного, стационарного или смешанного типа; источником питания дуги; системой подачи сжатого газа (в основном воздуха) и пультом управления.