फवारणी पद्धती

फवारणी - पृष्ठभागावर आघात झाल्यावर जमा झालेल्या द्रव विखुरलेल्या कणांची फवारणी करून कोटिंग्ज तयार करण्याची तांत्रिक प्रक्रिया. कणांचा शीतलक दर 10,000-100,000,000 अंश प्रति सेकंद आहे, ज्यामुळे फवारलेल्या कोटिंगचे अतिशय जलद स्फटिकीकरण होते आणि पृष्ठभागाचे तापमान कमी होते.

गंज प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध, उष्णता प्रतिरोध आणि जीर्ण असेंब्ली आणि भागांची दुरुस्ती करण्यासाठी कोटिंग्जची फवारणी केली जाते.

कोटिंग्स फवारण्याचे अनेक मार्ग आहेत:

1) वायर, पावडर किंवा काठीने ज्वाला फवारणी (चित्र 1, 2). विखुरलेली सामग्री गॅस बर्नरच्या ज्वालामध्ये ज्वलनशील वायू (सामान्यत: 1: 1 च्या प्रमाणात एसिटिलीन-ऑक्सिजनचे मिश्रण) जाळून वितळली जाते आणि संकुचित हवेच्या प्रवाहाद्वारे पृष्ठभागावर वाहून जाते. फवारणी केलेल्या सामग्रीचे वितळण्याचे तापमान ज्वलनशील मिश्रणाच्या ज्वाला तापमानापेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे (टेबल 1).

या पद्धतीचे फायदे म्हणजे उपकरणांची कमी किंमत आणि त्याचे ऑपरेशन.

तांदूळ. 1. फ्लेम वायर फवारणी

तांदूळ. 2.पोस्टल वायर फवारणी उपकरणांची योजनाबद्ध: 1 — एअर ड्रायर, 2 — कॉम्प्रेस्ड एअर रिसीव्हर, 3 — इंधन गॅस सिलेंडर, 4 — रिड्यूसर, 5 — फिल्टर, 6 — ऑक्सिजन सिलेंडर, 7 — रोटामीटर, 8 — स्प्रे टॉर्च, 9 — वायर फीडिंग चॅनल

तक्ता 1. दहनशील मिश्रणांचे ज्वाला तापमान

2) डिटोनेशन फवारणी (आकृती 3) प्रति सेकंद अनेक चक्र चालते, प्रत्येक चक्रासाठी फवारणी केलेल्या थराची जाडी सुमारे 6 मायक्रॉन असते. विखुरलेल्या कणांमध्ये उच्च तापमान (4000 अंशांपेक्षा जास्त) आणि गती (800 m/s पेक्षा जास्त) असते. या प्रकरणात, बेस मेटलचे तापमान कमी आहे, जे त्याचे थर्मल विरूपण वगळते. तथापि, डिटोनेशन वेव्हच्या क्रियेतून विकृती उद्भवू शकते आणि ही या पद्धतीच्या वापराची मर्यादा आहे. विस्फोट उपकरणांची किंमत देखील जास्त आहे; एक विशेष कॅमेरा आवश्यक आहे.

तांदूळ. 3. विस्फोट सह फवारणी: 1 — ऍसिटिलीन पुरवठा, 2 — ऑक्सिजन, 3 — नायट्रोजन, 4 — फवारलेली पावडर, 5 — डिटोनेटर, 6 — वॉटर कूलिंग पाईप, 7 — तपशील.

3) आर्क मेटलायझेशन (आकृती 4). इलेक्ट्रोमेटलायझरच्या वायरमध्ये दोन वायर टाकल्या जातात, त्यापैकी एक एनोड आणि दुसरा कॅथोड म्हणून काम करतो. त्यांच्यामध्ये विद्युत चाप येतो आणि वायर वितळते. संकुचित हवा वापरून फवारणी केली जाते. प्रक्रिया थेट प्रवाहाने होते. या पद्धतीचे खालील फायदे आहेत:

a) उच्च उत्पादकता (40 kg/h पर्यंत फवारणी केलेली धातू),

ब) फ्लेम पद्धतीच्या तुलनेत जास्त आसंजन असलेले अधिक टिकाऊ कोटिंग्स,

c) वेगवेगळ्या धातूंच्या तारा वापरण्याच्या शक्यतेमुळे "स्यूडो-अलॉय" कोटिंग मिळवणे शक्य होते,

ड) कमी ऑपरेटिंग खर्च.

मेटल आर्क मेटलायझेशनचे तोटे आहेत:

अ) कमी फीड दराने फवारणी केलेल्या पदार्थांचे जास्त गरम होण्याची आणि ऑक्सिडेशनची शक्यता,

b) फवारणी केलेल्या पदार्थांच्या मिश्रधातूंचे ज्वलन.

तांदूळ. 4. इलेक्ट्रिक आर्क मेटलायझेशन: 1 — संकुचित हवा पुरवठा, 2 — वायर फीड, 3 — नोजल, 4 — प्रवाहकीय तारा, 5 — तपशील.

4) प्लाझ्मा फवारणी (आकृती 5). प्लाझमॅट्रॉनमध्ये, एनोड हे वॉटर-कूल्ड नोजल आहे आणि कॅथोड टंगस्टन रॉड आहे. आर्गॉन आणि नायट्रोजन सामान्यतः प्लाझ्मा तयार करणारे वायू म्हणून वापरले जातात, काहीवेळा हायड्रोजनच्या व्यतिरिक्त. नोजलच्या आउटलेटवरील तापमान अनेक हजारो अंश असू शकते; गॅसच्या तीव्र विस्ताराच्या परिणामी, प्लाझ्मा जेट उच्च गतिज ऊर्जा प्राप्त करतो.

उच्च तापमान प्लाझ्मा फवारणी प्रक्रिया रीफ्रॅक्टरी कोटिंग्ज लागू करण्यास परवानगी देते. स्प्रे पॅटर्न बदलल्याने धातूपासून ऑरगॅनिक्सपर्यंत विविध प्रकारच्या सामग्रीचा वापर करणे शक्य होते. अशा कोटिंग्जची घनता आणि आसंजन देखील जास्त आहे या पद्धतीचे तोटे आहेत: तुलनेने कमी उत्पादकता आणि तीव्र अल्ट्राव्हायोलेट विकिरण.

या कोटिंग पद्धतीबद्दल येथे अधिक वाचा: प्लाझ्मा स्प्रे कोटिंग्स

तांदूळ. 5. प्लाझ्मा फवारणी: 1 — निष्क्रिय वायू, 2 — थंड पाणी, 3 — थेट प्रवाह, 4 — फवारणी केलेले साहित्य, 5 — कॅथोड, 6 — एनोड, 7 — भाग.

5) इलेक्ट्रोपल्स फवारणी (आकृती 6). कॅपेसिटरचा विद्युत डिस्चार्ज जेव्हा वायरमधून जातो तेव्हा त्याच्या स्फोटक वितळण्यावर ही पद्धत आधारित असते. या प्रकरणात, सुमारे 60% वायर वितळतात आणि उर्वरित 40% वायू अवस्थेत जातात. वितळण्यात काही शतकांपासून ते काही मिलीमीटरपर्यंत अगदी लहान कण असतात.डिस्चार्ज पातळी जास्त असल्यास, वायरमधील धातू पूर्णपणे वायूमध्ये बदलते. स्प्रेड केलेल्या पृष्ठभागाच्या दिशेने कणांची हालचाल स्फोटादरम्यान गॅसच्या विस्तारामुळे होते.

हवेचे विस्थापन, उच्च घनता आणि कोटिंगचे आसंजन यामुळे ऑक्सिडेशनची अनुपस्थिती या पद्धतीचे फायदे आहेत. तोट्यांमध्ये सामग्रीच्या निवडीची मर्यादा (ते विद्युत प्रवाहकीय असणे आवश्यक आहे), तसेच जाड कोटिंग्स मिळण्याची अशक्यता समाविष्ट आहे.

तांदूळ. 6. इलेक्ट्रिक पल्स फवारणीचे योजनाबद्ध: CH — कॅपेसिटरसाठी वीज पुरवठा, C — कॅपेसिटर, R — रेझिस्टर, SW — स्विच, EW — वायर, B — तपशील.

6) लेझर फवारणी (आकृती 7). लेझर फवारणीमध्ये, पावडर फीड नोजलद्वारे लेसर बीमवर टाकली जाते. लेसर बीममध्ये, पावडर वितळली जाते आणि वर्कपीसवर लावली जाते. शील्डिंग गॅस ऑक्सिडेशनपासून संरक्षण म्हणून काम करते. लेसर फवारणीच्या अनुप्रयोगाचे क्षेत्र म्हणजे मुद्रांक, वाकणे आणि कटिंगसाठी साधनांचे कोटिंग.

पावडर सामग्रीचा वापर फ्लेम, प्लाझ्मा, लेसर आणि डिटोनेशन फवारणीसाठी केला जातो. वायर किंवा स्टिक — गॅस-ज्वाला, इलेक्ट्रिक आर्क आणि इलेक्ट्रिक पल्स फवारणीसाठी. पावडरचा अपूर्णांक जितका बारीक असेल तितका सच्छिद्रता कमी असेल, आसंजन चांगले असेल आणि कोटिंगची गुणवत्ता जास्त असेल. प्रत्येक फवारणी पद्धतीसाठी फवारणी केलेली पृष्ठभाग नोजलपासून कमीतकमी 100 मिमी अंतरावर स्थित आहे.

तांदूळ. 7. लेझर फवारणी: 1 — लेसर बीम, 2 — संरक्षक वायू, 3 — पावडर, 4 — तपशील.

स्प्रे केलेले भाग

कोटिंग्जची फवारणी केली जाते:

• भाग मजबूत करण्यासाठी सामान्य यांत्रिक अभियांत्रिकी (बेअरिंग्ज, रोलर्स, गीअर्स, गेज, थ्रेडेडसह, मशीन सेंटर, डाय आणि पंच इ.);

• ऑटोमोटिव्ह उद्योगात क्रँकशाफ्ट आणि कॅमशाफ्ट्स, ब्रेक नकल्स, सिलेंडर्स, पिस्टन हेड्स आणि रिंग्ज, क्लच डिस्क्स, एक्झॉस्ट व्हॉल्व्हच्या कोटिंगसाठी;

• विमान उद्योगात नोझल्स आणि इंजिनचे इतर घटक, टर्बाइन ब्लेड, फ्यूजलेज अस्तर करण्यासाठी;

• इलेक्ट्रोटेक्निकल उद्योगात - कॅपेसिटर, अँटेना रिफ्लेक्टरच्या कोटिंगसाठी;

• रासायनिक आणि पेट्रोकेमिकल उद्योगात - सागरी वातावरणात कार्यरत असलेल्या धातूच्या संरचनेच्या गंज संरक्षणासाठी वाल्व आणि वाल्व सीट, नोझल, पिस्टन, शाफ्ट, इंपेलर, पंप सिलिंडर, ज्वलन कक्ष कव्हर करण्यासाठी;

• औषधांमध्ये - ओझोनेटर्स, कृत्रिम अवयवांच्या इलेक्ट्रोड फवारणीसाठी;

• दैनंदिन जीवनात - स्वयंपाकघरातील उपकरणे (डिशेस, स्टोव्ह) मजबूत करण्यासाठी.