ציפוי הוא תכונות ויתרונות טכנולוגיה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

תנאי ההפעלה של חומרים בסביבות אגרסיביות מאלצים את המשתמשים בהכרח לחשוב על הגנה מיוחדת על חפצי מטרה ומבנים. אלה יכולים להיות מתקנים בנייה, תעשייתיים, כמו גם ביתיים טכניים ואחרים הדורשים התנגדות להשפעות עוינות. אחת הדרכים היעילות ביותר לפתור בעיה זו היא חיפוי. זוהי אחת משיטות הציפוי החיצוני של חלקים ומבנים, אשר בתקופתנו חווה סבב פיתוח חדש.

סקירת טכנולוגיה

המטרה העיקרית של חיפוי היא ליצור ציפוי על משטח העבודה שיכול לספק את פונקציות ההגנה שצוינו בפרויקט. בין האחרונים ניתן לציין עמידות באש, יציבות ביולוגית, עמידות לכפור וכו'. בחלק מהמקרים מתווספים נכסים חדשים כמו בידודאיכויות או להגביר מוליכות חשמלית ותרמית. מהו חיפוי מבחינת יישום מעשי?

זהו תהליך של בניית שכבות טכנולוגיות ופונקציונליות חדשות על פני השטח, שניתן לעשות בדרכים שונות. אנחנו יכולים לדבר על ציפוי ישיר או שכבה, אבל זו שיטת היווצרות של שכבות שיש לה הבדלים מהותיים. גישות קלאסיות לחיפוי כוללות היווצרות תרמו-מכאנית של מעטפת מגן, אך כיום, עם הופעת חומרים חדשים, משתנות גם שיטות הסידור המבני של ציפויי מגן.

תכונות תכנון

כדי ליצור ציפוי פונקציונלי על פני השטח של מוצר מותנה, צבע רגיל עם סט כזה או אחר של מאפיינים מאפשר גם. חיפוי, לעומת זאת, מתייחס לשיטות הגנה חיצוניות הכוללות חדירה למבנה משטח המטרה. אפקט זה של היתוך של השכבה הפונקציונלית וחומר הבסיס מושגת רק על ידי פעולה תרמית, שיכולה לבוא לידי ביטוי בצורות שונות. מסיבה זו, חיפוי של משטחי מתכת מלווה לעתים קרובות בריתוך בזמן טמפרטורה, ואחריו עיוות של חומר העבודה.

תכונה חשובה נוספת בחיפוי היא אופיו הרב-שכבתי. המבנה נוצר לא על ידי שכבה הומוגנית של חומר הגנה כזה או אחר, אלא על ידי כמה שכבות הטרוגניות בעלות כיוון תפקודי שונה. יתרה מכך, לחלק מהשכבות עשויה להיות מטרה פונקציונלית כללית (עמידות באש, עמידות בטמפרטורה, אבטחה ביולוגית), והחלק השני מבצע משימות מיוחדות בתוך המבנה.ציפוי, למשל, יוצר בסיס דבק להדבקת שכבות חיפוי.

טכניקת חיפוי

פעולת החיפוי יכולה להתבצע הן במתכונת נפרדת והן כחלק מהתהליך הטכנולוגי הכללי של ייצור או עיבוד של חלק. בשני המקרים, השיטה הבסיסית ליישום הטכנולוגיה כוללת בתצהיר שכבה אחר שכבה של סגסוגות על משטח המטרה. במקרה של מתכות, פעולה זו מתבצעת במהלך גלגול חם, ציור או כבישה. בשלבי חיבור התפר, טכנולוגיית החיפוי מספקת עיוות תרמי היוצר תנאים לפיזור של בילט חם.

בדרך זו, קבוצות שלמות של מתכות ניתנות לחיבור ולהתמזג, כולל פלדה, נחושת, אלומיניום, סגסוגות עמידות בפני קורוזיה וכו'. בשלב הנוכחי של התפתחות הטכנולוגיה, נהוג גם לכלול שכבות פולימר עצמאיות ומשפרים המשפרים את המאפיינים האישיים של ציפוי מיושם.

שימוש בסרט חיפוי

על מנת לייעל את התהליך הטכנולוגי של החיפוי, פותח הרעיון של הנחת הציפוי הרב-שכבתי המוגמר. הוא מיוצג על ידי רצועה דו מתכתית, המכילה במבנה שלה כמה שכבות הטרוגניות המתקבלות כתוצאה מגלגול קר. הבסיס של חומר עבודה זה מורכב הן ממתכות ברזל והן מחומרים מרוכבים, המשמשים בצורה טהורה בבניית מכונות, חשמל, מזון, כימיקלים ותעשיות אחרות.

פלדה דלת פחמן משמשת כמעט תמיד כבסיס לסרט, שבזכותה מתבצע תהליך החיפוי העיקרי - זהו מעין קלסר ביניים, שההמסה שלו מחברת בין חומר העבודה לבין הציפוי הפונקציונלי. של הקלטת. אגב, ההבדלים בין קלטות רב שכבתיות מסוג זה אינם מוגבלים לגישה למכשיר המבני של הציפוי ומכסים את ספקטרום המשימות של שכבות חדשות. על מעטפת החיפוי ניתן להציב בתחילה יחידות עבודה וחלקים כגון מעגלים נושאי זרם, טיפים, מגעים דו-מתכתיים, סכינים ניתוק, מהדקים חשמליים וכו'.

טכניקת חיפוי לייזר

כיוון מבטיח של יישום טכני של חיפוי עם עקרונות ריתוך גז. כמקור תרמי, נעשה שימוש בקרן לייזר, המבטיחה את מצב ההתכה של חומר העבודה והחומר הפעיל. חומר הגלם לחיפוי לייזר הוא לרוב אבקה, אותה ניתן להשוות לשטף המשמש בריתוך גז. זהו בסיס ההיתוך, היוצר שכבה תפקודית דקה כתוצאה מחשיפה ללייזר. באשר לתערובות גזים, אספקתן ממלאת תפקיד עזר בהגנה על אזור העבודה מפני ההשפעות השליליות של חמצן.

חיפוי אבקה

תערובות רופפות של כרום, טונגסטן וניקל יכולות להיחשב גם כבסיס עצמאי לחיפוי, שאינו קשור בהכרח לטכנולוגיית לייזר המסת. תערובות אבקה משולבות שנבחרו במיוחד עבורקבוצה מסוימת של פונקציות מוחלת על המתכת על ידי חיפוי כימי. זוהי תגובת הובלת חלקיקים בהמסה יונית על בסיס אלקלי.

באופן ישיר, תהליך הציפוי באבקה מותכת לוקח 30-40 דקות בטמפרטורה של כ-700 מעלות צלזיוס. המורכבות של טכנולוגיה זו בתנאי ייצור נעוצה בצורך לחבר ציוד מיוחד גדול עם כור היתוך ותנורים בטמפרטורה גבוהה.

שיקום שכבת החיפוי

כמו סוגים רבים אחרים של ציפויים, בסיס החיפוי קורס עם הזמן, ומצריך שיקום או תיקון. תיקון חלקי של ציפויים רב-שכבתיים מתבצע באמצעות ריסוס גז-תרמי, אלקטרו-תרמי או פלזמה. הבסיס לריסוס יכול להיות אותו שטף העשוי מחומרים מרוכבים או סגסוגות מתכת. חיפוי לשיקום רטוב הופך גם נפוץ יותר.

אלו תכשירים מיוחדים המכילים מתכות עדינות או מסיסות במיוחד, תרכובות או סגסוגות שלהן. לאחר יישום תחת השפעת טמפרטורות מסוימות או תגובות כימיות, התמיסה מתפלמרת, ולאחר מספר שעות ניתן להכניס את הציפוי המעודכן לפעולה מלאה.

מסקנה

בתחומים רבים של הכלכלה הלאומית, התעשייה והבנייה, נדרש שינוי מיוחד של החומרים המשמשים, עם זאת, בשל תנאים כלכליים וארגונייםלא ניתן להשתמש בכל הדרכים לשיפור המאפיינים של חומר המטרה. גם שיטות חיפוי מודרניות נותרות בלתי נגישות לצרכנים פוטנציאליים רבים בשל העלות הגבוהה והמורכבות הטכנולוגית של יישום שלהן.

מצד שני, הדוגמה של סרט רב שכבתי מראה שאפשר בהחלט לשפר בו זמנית את ביצועי הציפוי ולפשט את תהליך היווצרותו על פני המוצר הסופי. עם זאת, חידושים כאלה עדיין נמצאים רק בתעשיות מסוימות הקשורות לייצור מוצרי חשמל.