Alternatywa dla chromu technicznego

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Alternatywa dla chromu technicznego"

Juliusz Kowalik
7 lat temu
Przeglądów:

1 Alternatywa dla chromu technicznego

2 Czym jest chromowanie techniczne?

3 Czym jest chromowanie techniczne? Proces galwaniczny polegający na nakładaniu warstwy chromu Przebiega w kąpielach siarczanowych mieszaninie kwasu siarkowego oraz bezwodnika chromu pod dużym natężeniem prądu Powłoki nakłada się na podłoże metalowe Technologia nakładania powłok galwanicznych obejmuje: przygotowanie powierzchni podłoża, Oczyszczanie mechaniczne Odtłuszczanie Trawienie i dotrawianie elektrolityczne nakładanie powłoki, obróbkę wykańczającą Szlifowanie A - anoda metal powłokowy K - katoda pokrywany przedmiot Temp. kąpieli o C

4 Czym jest chromowanie techniczne? Proces wzmaga bardzo starannego przygotowania powierzchni metalu podłoża do elektrolizy oczyszczenia mechanicznego, odtłuszczenia, trawienia, dotrawiania przed nałożeniem powłoki w celu usunięcia tlenków. Pomiędzy operacjami należy stosować płukanie, aby uniknąć przenoszenia składników poszczególnych kąpieli. Przedmioty do pokrywania galwanicznego powinny być całkowicie wykończone pod względem obróbki mechanicznej, posiadać odpowiednie wymiary i wymagany stopień gładkości powierzchni i krawędzi. Powłoka chromu techniczne charakteryzuje się: Grubością od 0,005 aż do 1,000 mm Bardzo wysoką twardością (od 1000 HV) Wysoką gładkość powierzchni Odpornością na ścieranie (chromowanie porowate) Odpornością na korozję (w tym wysokotemperaturową) Dobrą przewodnością cieplną Trwałością w wysokich temperaturach

5 Ograniczenia i wady powłok chromowych Łuszczenie i odpadanie warstwy chromu Zniszczenie przebiciem łuku elektrycznego Łuszczenie warstwy, pęcherzyki Niepełne pokrycie warstwy Łuszczenie narostów chromu, problemy z adhezją Pitting powodowany mikroszczelinami warstwy

Ograniczenia i wady powłok chromowych Wymóg rygorystycznego przygotowania powierzchni złe odtłuszczenie, niedokładne trawienie, niedostateczna gładkość powierzchni, brak aktywacji powierzchni, źle

6 Ograniczenia i wady powłok chromowych Wymóg rygorystycznego przygotowania powierzchni złe odtłuszczenie, niedokładne trawienie, niedostateczna gładkość powierzchni, brak aktywacji powierzchni, źle dobrany inhibitor w kąpieli, zanieczyszczona kąpiel aktywująca czy nawet chwilowe przerwy w prądzie powodują łuszczenie się, odpadanie powłoki, defekty lub wręcz zniszczenie materiału pokrywanego, Ograniczenie materiałów chromowanie przebiega skutecznie jedynie na miedzi, brązie, kadmie, niklu, srebrze, żelazie i stali. Żeliwa i stale wysokostopowe mogą być chromowane jedynie warunkowo, Konieczność stosowania międzywarstw z innego metalu podczas chromowania cyny, cynku, ołowiu, aluminium i ich stopów, Ograniczenie wymiarów dyktowane gabarytami kąpieli galwanicznej, Kruchość powłoki, Niska wytrzymałość na rozciąganie powłoki,

Ograniczenia i wady powłok chromowych Błędy galwanizerni dendryty, przypalenia, plamy, ciemne powłoki, zmatowienie, pęcherze, otwory, zagłębienia w powłoce, niepełne pokrycie powierzchni Ryzyko

7 Ograniczenia i wady powłok chromowych Błędy galwanizerni dendryty, przypalenia, plamy, ciemne powłoki, zmatowienie, pęcherze, otwory, zagłębienia w powłoce, niepełne pokrycie powierzchni Ryzyko nawodorowania podłoża konieczność wygrzewania po kąpieli w temperaturze C, Chrom stanowi powłokę katodową tj. pełniąca ochronę korozyjną jedynie wówczas, gdy cała powierzchnia chronionego metalu jest szczelnie pokryta, W przypadku przerwania powłoki korozja w miejscu uszkodzenia zachodzi znacznie szybciej, Długi czas nakładania powłok przyrost ok. 25um na godzinę, Nierównomierny przyrost materiału chrom nadmiernie osadza się na ostrych krawędziach, Częsta konieczność dodatkowego, wykańczającego szlifowania procesy miejscowego nagrzania i chłodzenia powierzchni powodują powstawanie mikropęknięć warstwy chromu, jej odwarstwianie od podłoża i przyczyniają się do przyspieszonego zużycia przedmiotu podczas eksploatacji,

Ograniczenia i wady powłok chromowych Maskowanie cały pokrywany detal musi być całkowicie zanurzony w kąpieli, maskowanie obszarów niepokrywanych jest utrudnione lub często niemożliwe, Silnie

8 Ograniczenia i wady powłok chromowych Maskowanie cały pokrywany detal musi być całkowicie zanurzony w kąpieli, maskowanie obszarów niepokrywanych jest utrudnione lub często niemożliwe, Silnie toksyczne i żrące związki w kąpielach galwanicznych znaczne oddziaływanie na środowisko, sankcjonowane i ograniczane przez agencje międzynarodowe i rządowe. Wnioski: Wystarczy jeden niewielki błąd podczas procesu, żeby warstwa złuszczyła się lub odpadła, Znaczne oddziaływanie na środowisko przyczynia się postępującego wycofania chromu technicznego i szukania nowych rozwiązań.

9 Alternatywa

Alternatywa natrysk HVOF Cieplne płomieniowe natryskiwanie naddźwiękowe HVOF pozwala uzyskać powłoki o szczególnych właściwościach - bardzo małej porowatości, mało utlenionych i o wysokiej

10 Alternatywa natrysk HVOF Cieplne płomieniowe natryskiwanie naddźwiękowe HVOF pozwala uzyskać powłoki o szczególnych właściwościach - bardzo małej porowatości, mało utlenionych i o wysokiej przyczepności. Mieszanka tlenu i paliwa wytwarza wysokie ciśnienie w komorze spalania, następnie przechodząc przez rozprężną dyszę Lavala formuje falę uderzeniową. Eksplodujące, wewnątrz fali uderzeniowej, gazy powodują nadtopienie proszku i transportują go z naddźwiękową prędkością na podłoże, na którym tworzy się powłoka

11 Natrysk HVOF najważniejsze zalety Brak zmian strukturalnych w materiale podłoża oraz brak ograniczeń dotyczących grubości nakładanych powłok, Szeroki zakres możliwych do zastosowania materiałów powłokowych Połączenie z podłożem stalowym o wysokiej wytrzymałości na rozrywanie Powłoki HVOF na bazie węglików wolframu mają twardość rzędu HV Można natryskiwać powłoki ochronne z wielu metali lub stopów, np. powłoki antykorozyjne, powłoki antykawitacyjne, powłoki antyerozyjne Technologia HVOF pozwala na kompleksową naprawę i regenerację elementów takich jak czopy wałów, powierzchnie robocze wałów maszyn papierniczych, elementy pomp, korpusy, łożyska ślizgowe, tuleje, rolki transportowe, wymienniki ciepła, prowadnice, elementy hydrauliki siłowej, np. nurniki, siłowniki, tłoczyska, zawory. itp.

Natrysk HVOF alternatywa dla chromu Natryskiwane HVOF oraz nanohvof powłoki eksploatacyjne na bazie węglika wolframu lub węglika chromu (WC lub Cr 3 C 2 ) charakteryzuje jednolita struktura, b.

12 Natrysk HVOF alternatywa dla chromu Natryskiwane HVOF oraz nanohvof powłoki eksploatacyjne na bazie węglika wolframu lub węglika chromu (WC lub Cr 3 C 2 ) charakteryzuje jednolita struktura, b. duża gęstość, mała zawartość tlenków oraz mała porowatość powłoki. Powłoki HVOF na bazie węglików wolframu mają wysoką twardość, są odporne na korozję i ścieranie, erozję metali oraz na kawitację. Powłoka Cr 3 C 2 ma bardzo dobre własności ślizgowe. Zależnie od rodzaju węglika, powłoki mogą pracować w temperaturze ok. 500ºC (WC-Co, WC-Co-Cr) lub 870ºC (Cr3C2). Powłoki na bazie węglików z powodzeniem mogą zastępować warstwy chromu technicznego, który zostaje wycofywany z produkcji z powodu emisji do środowiska szkodliwych tlenków chromu.

13 Natrysk HVOF regeneracja skomplikowanych elementów

14 Chrom techniczny 0,005 1,000 mm Ograniczone rozmiarem kąpieli Grubość powłoki Możliwe gabaryty przedmiotu Odporność na ścieranie 1000 HV Max 700 o c Przebicie warstwy przyspiesza korozję Twardość Temperatura pracy powłoki Ochrona korozyjna Możliwość maskowania Narosty Konieczna obróbka cieplna Obróbka wykańczająca Jakość na krawędziach i otworach Czas procesu Toksyczne związki chem. Oddziaływanie na środowisko Trwałość powłoki Zastosowania metody

Alternatywa napawanie laserowe trwałe metalurgiczne połączenie powłoki z materiałem rodzimym (wtopienie materiału w podłoże) jednorodne, całkowicie szczelne powłoki prawie bez porowatości minimalne

15 Alternatywa napawanie laserowe trwałe metalurgiczne połączenie powłoki z materiałem rodzimym (wtopienie materiału w podłoże) jednorodne, całkowicie szczelne powłoki prawie bez porowatości minimalne wymieszanie powłoki z podłożem rzędu kilku % wysoka odporność mechaniczna powłok proces w pełni automatyczny i powtarzalny pełna kontrola parametrów procesu minimalna strefa wpływu ciepła, SWC< 0,5mm powłoki o grubości > 0,3 mm

16 Chrom techniczny 0,005 1,000 mm Ograniczone rozmiarem kąpieli Grubość powłoki Możliwe gabaryty przedmiotu Odporność na ścieranie 1000 HV Max 700 o c Przebicie warstwy przyspiesza korozję Twardość Temperatura pracy powłoki Ochrona korozyjna Możliwość maskowania Narosty Konieczna obróbka cieplna Obróbka wykańczająca Jakość na krawędziach i otworach Czas procesu Toksyczne związki chem. Oddziaływanie na środowisko Trwałość powłoki Zastosowania metody

17 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ ul. Towarowa Siemianowice Śląskie T F biuro@plasmasystem.pl

Podobne dokumenty

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE Wykład 2: Materiały, kształtowniki gięte, blachy profilowane MATERIAŁY Stal konstrukcyjna na elementy cienkościenne powinna spełniać podstawowe wymagania stawiane stalom: