Chuyển đến nội dung chính

Công nghệ phun phủ kim loại và ứng dụng

Xem Video ở cuối bài hoặc tại đây do Bảo dưỡng cơ khí thực hiện.

Công nghệ phun phủ kim loại và ứng dụng tại Việt nam
Phun phủ kim loại đã được một kỹ sư người Thụy Sỹ tên là Max Ulrich Schoop phát minh ra từ những năm đầu của thế kỷ 20. Nguyên lý của phương pháp công nghệ này là dùng nguồn nhiệt (hồ quang, khí cháy, plasma) làm nóng chảy kim loại.

Sau đó, kim loại lỏng được dòng không khí nén thổi mạnh làm phân tán thành các hạt sương mù rất nhỏ, bắn lên bề mặt vật đã được chuẩn bị sẵn (làm sạch, tạo nhám) tạo ra một lớp kim loại phủ có độ dày theo yêu cầu, trong đó các hạt kim loại đè lên nhau theo từng lớp. Lúc đầu, phun phủ kim loại chỉ dùng cho mục đích trang trí, đến chiến tranh thế giới lần thứ hai, công nghệ này bắt đầu được sử dụng với quy mô rộng.

Công nghệ phun phủ kim loại dần dần được sử dụng ở hầu khắp các nước châu Âu và càng ngày càng tỏ ra có nhiều tính ưu việt. Lịch sử phát triển của công nghệ phun phủ được sơ đồ hóa như hình bên dưới.


Càng ngày công nghệ xử lý bề mặt càng được quan tâm do nó có ý nghĩa quan trọng và quyết định nhiều đến tính chất của vật liệu. Một trong những giải pháp đó là tạo ra một lớp bề mặt có khả năng đáp ứng các điều kiện làm việc như: chịu mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt...

Có thể kể đến các phương pháp xử lý bề mặt như sau:

  • Nhiệt luyện.

  • Hoá Nhiệt luyện.

  • Tạo các lớp phủ lên bề mặt: mạ, nhúng, công nghệ CVD, PVD, phun phủ…

Trong đó, phương pháp phun phủ ngày càng được phát triển và mở rộng về quy mô, cải thiện về chất lượng, thể hiện tính ưu việt so với các phương pháp tạo lớp phủ khác. Nó đã trở thành một lĩnh vực chuyên môn riêng, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học.

Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ, người ta đã nghiên cứu chế tạo và đưa vào ứng dụng nhiều loại đầu phun khác nhau phục vụ cho các phương pháp phun phủ: đầu phun dùng nhiên liệu khí cháy (dây, bột), đầu phun hồ quang điện (loại hai dây, ba dây…), đầu phun plasma (dây, bột), đầu phun bằng dòng cao tần, đầu phun bằng kích nổ....

Đặc biệt đã có những cải tiến đáng kể trong năng suất phun như phát triển các thiết bị và dây chuyền phun tự động với độ ổn định và chất lượng ngày càng cao. Về công nghệ cũng đã giải quyết thành công các chế độ công nghệ phun cho các vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao (vật liệu gốm, các loại cacbid, các loại oxit kim loại...). Phun phủ có thể phủ được các kim loại nguyên chất, các hợp kim lên bề mặt kim loại, hợp kim hay bề mặt vật khác như gỗ, vải, giấy, sứ….

Bằng phun phủ người ta có thể tạo ra lớp chịu nhiệt, lớp dẫn điện trên vật liệu không dẫn điện; tạo ra lớp chống ăn mòn cho các kết cấu thép (cầu, cảng, ống dẫn, tầu thuyền…) làm việc trong môi trường oxi hóa hay môi trường ăn mòn điện hoá; phủ các lớp kim loại màu (kim loại quý hiếm) lên trên bề mặt của những kim loại khác nhằm mục đích tiết kiệm kim loại quý và tăng giá trị thẩm mỹ trong trang trí.

Xem thêm:
Đối với các chi tiết làm việc trong môi trường chịu mài mòn, tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể người ta có thể phủ lên bề mặt các lớp có khả năng chống mài mòn như thép không gỉ, đồng thau, nhôm, hợp kim của niken… với các chiều dày theo yêu cầu. Phun phủ rất thích hợp và tỏ ra ưu việt trong việc sửa chữa và phục hồi các chi tiết (sửa chữa các khuyết tật của vật đúc, sửa chữa các chi tiết bị mòn như trục khuỷu, xy lanh, chốt…).

Sự phát triển của phun phủ lên bề mặt ngày nay đã mở rộng cho nhiều lĩnh vực khác nhau áp dụng: khí động học, hạt nhân, trong cơ khí để tạo lớp phủ chịu mài mòn, chống ăn mòn, tạo các lớp phủ trong ngành điện, lớp cách nhiệt.... Đặc biệt, trong những năm qua công nghệ phun phủ plasma đạt được sự tiến bộ vượt bậc nhờ ứng dụng những thành tựu về đo lường các dòng hạt bằng laser.

Phương pháp này có thể phun các vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao như vonfram, môlípđen, crôm…. Phương pháp này rất có ý nghĩa trong việc phủ các lớp trong ngành kỹ thuật tên lửa, ngành kỹ thuật điện (phủ vật liệu không dẫn điện) và trong gia công các chi tiết chịu nhiệt độ cao.

Phạm vi ứng dụng của phương pháp phun phủ có thể được phân loại như sau:
+ Phun phủ phục hồi.
+ Công nghệ gia công mới.
+ Phun các lớp phủ đặc biệt có giá thành vật liệu cao: chịu mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt…
+ Phun các lớp phủ (lớp phủ dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, lớp phủ từ tính…) lên các chi tiết mà vật liệu cơ bản không có các đặc tính này.
+ Sửa chữa khuyết tật của vật đúc.
+ Sửa chữa các khuyết tật xuất hiện khi gia công cơ.
+ Tạo lớp trang trí.
Trong đó, mục đích phun phủ phục hồi các chi tiết máy bị mài mòn và bảo vệ chống ăn mòn các kết cấu thép là được ứng dụng nhiều hơn cả.

Bên cạnh những ưu điểm thì phương pháp phun phủ vẫn còn một số nhược điểm cần khắc phục:
+ Mối liên kết giữa lớp phủ và nền còn thấp.
+ Tổn thất vật liệu phun nhiều.
+ Ảnh hưởng đến sức bền của chi tiết (giảm giới hạn mỏi của chi tiết).
+ Bề mặt phun luôn yêu cầu phải làm sạch và tạo độ nhấp nhô.
+ Đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân kỹ thuật cao, điều kiện làm việc nặng nhọc, độc hại.

Nếu dựa theo nguồn nhiệt sử dụng để phun thì phun phủ được chia làm 2 công nghệ chính như sau:
+ Nguồn điện: hồ quang điện, plasma.
+ Nguồn hóa: ngọn lửa khí cháy, HVOF...

Nếu chia theo loại vật liệu phun thì có hai loại: vật liệu phun dạng dây, vật liệu phun dạng bột. Ngoài kim loại còn có thể phun các vật liệu phi kim loại (gốm, carbid…).

Hiện nay, phun phủ đang được phát triển mạnh ở các nước tiên tiến như: Anh, Pháp, Đức, Mỹ, Nhật, Nga, Thụy Điển… với các dây chuyền công suất cao, có thể lên tới khoảng một tấn vật liệu phun trong một ngày.

Tại các nước có công nghệ khoa học phát triển đều thành lập các viện, trung tâm hay hiệp hội để nghiên cứu và ứng dụng công nghệ phun phủ: Hiệp hội phun phủ nhiệt Nhật Bản - JTSS, Hiệp hội phun phủ nhiệt Mỹ - ATSS, viện Công nghệ Bombay (Ấn Độ), viện Khoa học vật liệu quốc gia Tsukuba, Ibaraki (Nhật Bản)... hàng năm đều có các cuộc hội thảo báo cáo quốc tế về lĩnh vực này. Các hiệp hội đều có các tạp chí riêng và xây dựng tiêu chuẩn cho lĩnh vực này.

Trong những năm gần đây, song song với việc phát triển khoa học công nghệ và các ngành kỹ thuật, công nghiệp thì việc đòi hỏi nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài tuổi thọ của các kết cấu chi tiết là không thể thiếu. Phun phủ là một phương pháp bắt đầu được nhiều ngành và các công ty ở Việt Nam quan tâm đến.

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1 sai

Bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance)

Toàn bộ file điện tử powerpoint này: TPM P-1.ppt 1382K TPM P-2.ppt 336K TPM P-3.ppt 2697K Link download http://www.mediafire.com/?upl33otz5orx0e1

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để đảm bảo khả năng ti

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (w

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trục th

Các dạng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trong bộ truyền bánh răng trụ

Dạng hư hỏng Nguyên nhân Tróc bề mặt làm việc của răng - Vật liệu làm bánh răng bị mỏi vì làm việc lâu với tải trọng lớn. - Bề mặt làm việc của bánh răng bị quá tải cục bộ - Không đủ dầu bôi trơn hay bôi trơn không đủ nhớt Xước bề mặt làm việc của răng - Răng làm việc trong điều kiện ma sát khô. Răng mòn quá nhanh - Có bùn, bụi, hạt mài hoặc mạt sắt lọt vào giữa hai mặt răng ăn khớp Gãy răng - Răng bị quá tải hoặc bị vấp vào vật lạ Bộ truyền làm việc quá ồn kèm theo va đập - Khoảng cách trục xa quá dung sai qui định - Khe hở cạnh răng quá lớn Bộ truyền bị kẹt và quá nóng - Khoảng cách trục gần quá dung sai qui định - Khe hở cạnh răng quá nhỏ SCCK.TK

Cách tính toán phương pháp cân chỉnh Rim-Face

Ø  Đối với phương đứng: bạn cần tính toán theo hướng dẫn dưới đây Các thông số để tính toán cân chỉnh theo phương pháp RIM-FACE Hình: các thông số cần cho tính toán lượng di chuyển các chân máy bằng phương pháp Rim-Face Trong đó: A=Khoảng cách từ mặt phẳng đo tới chân sau của máy dịch chuyển B= Khoảng cách từ mặt phẳng đo tới chân trước của máy dịch chuyển D=Đường kính tạo ra khi đồng hồ so quét trên mặt phẳng đo (mặt khớp nối) b R =Số đo Rim của đồng hồ so tại vị trí đáy khi sét 0 ở trên đỉnh b F = Số đo Face của đồng hồ so tại vị trí đáy khi sét 0 ở trên đỉnh F=Lượng shim cần thiết ở hai chân trước R= Lượng shim cần thiết ở hai chân sau Để đo được cần chuẩn bị:2 đồng hồ so, thước mét Tính toán theo 2 công thức sau: Với 2 công thức này, bạn đã tính xong lượng shim cần them vào hay bớt ra ở hai chân trước và 2 chân sau. Quy ước: - Nếu tính ra kết quả dương (+) thì có nghĩa phải thêm một lượng shim F hay R ở các chân. - Nếu tính ra kết quả âm (-) thì có nghĩ

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt  sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm:  Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông làm cho từ tr

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá trìnhT

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí