Плазменное напыление или плазменная металлизация

В случаях, когда требуется повысить прочность поверхности детали, увеличить коррозионную стойкость или обеспечить дополнительную защиту от механических воздействий, окислителей и других агрессивных сред, оптимальным решением станет выбор плазменного метода напыления покрытий. Благодаря очень высокой температуре плазмы происходит распыление двух токоведущих проволок, после чего плазменная струя, образованная сжатым воздухом, переносит металлический порошок на заготовку и осаждает его в виде покрытия. Такой процесс еще называют металлизацией.

Установка для плазменного напыления состоит из металлизатора, компрессора, источника тока, поддерживающего ток дуги от 100 до 500 А, и системы подачи проволоки в металлизатор, снабженной соответствующими катушками. Хром, цинк и алюминий являются основными материалами, используемыми в процессе металлизации. Например, для защиты лопастей турбин некоторых ГЭС от коррозии используют плазменное напыление алюминия, а цинковое покрытие защищает поверхность ряда шлюзовых ворот.

Процесс металлизации требует предварительной пескоструйной обработки поверхности до уровня шероховатости не менее 100 мкм, после чего перекрестным методом происходит нанесение покрытия толщиной не менее 200 мкм. При необходимости обеспечения покрытию срока службы более чем в 50 лет или же в случае его использования в условиях агрессивных сред, минимальная толщина слоя должна составлять 300мкм.

В случаях, когда применение дуги постоянного тока невозможно или затруднительно, применяют способ импульсной микроплазменной обработки. Его отличие в том, что при работе используются импульсы тока, следующие через паузу. Процессом обработки легко управлять, изменяя амплитуду и длительность импульса, а также частоту пауз между ними. Под воздействием импульса тока происходит плавление металла с добавлением легирующего вещества, а за период паузы металл успевает остыть и образовать новое соединение. В результате на поверхности образуется слой, содержащий и несколько переплавленный, и непроплавленный металл. Такая технология нанесения покрытий лучше всего подходит для обработки тонких поверхностей с использованием малых токов.

При использовании плазмы возможно возникновение ненужных, а иногда и опасных эффектов. Например, для оперативной борьбы с одним из них — появлением плазменной дуги в контактной группе при отключении электропитания, применяют специальные выключатели разного типа.