§ 42. Металлизация

Металлизацией называется процесс нанесе­ния металлических покрытий на поверхность детали путем распыления жидкого металла струей сжатого воздуха или инертного газа. При этом применяются специальные аппара­ты — металлизаторы.

В зависимости от способа расплавления ме­талла различают газовую и электрическую ме­таллизацию. Последняя подразделяется на ду­говую, высокочастотную и плазменно-дуговую металлизацию. В ремонтном производстве наи­более распространена электрическая металли­зация, когда распыление металла осуществля­ется при плавлении проволоки или металличе­ского порошка. Широко применяют проволоч­ные металлизаторы ЛК-6а, ЛК-12, ЭМ-3, ЭМ-6, МВЧ-2, МВЧ-3.

С помощью металлизации можно восста­навливать изношенные плоские, наружные и внутренние цилиндрические поверхности; за­делывать трещины на корпусных деталях; по­крывать алюминием поверхность детали с целью повышения жаростойкости; получать псевдосплавы, обладающие высокими анти­фрикционными свойствами; осуществлять де­коративные покрытия и т. д.

При восстановлении деталей металлизаци­ей вначале осуществляют подготовку поверх­ности к нанесению покрытия, затем собственно металлизацию и последующую механическую обработку. Процесс металлизации включает три этапа: плавление твердого металла, распы­ление расплавленного металла и формирова­ние покрытия.

Особое внимание уделяется подготовке детали к металлизации, так как от подготовительных операций во многом зависит прочность сцепления металлизованного слоя с основной деталью.

На плохо сцепляющиеся металлы и на детали, где нежелательна механическая обработка, наносится молибден, который хорошо соединяется со всеми металлами и полированными поверхностями.

Подготовка деталей к металлизации заключается в предварительной механической обработке металлизуемых поверхностей с целью исправления геометрической формы и обеспечения максимально допустимой толщины покрытия, а также для предотвращения разрушения (скола, отслаивания) металлизованного слоя при ударе в торец.

На края деталей наплавляют сваркой или оставляют иа них при механической обработке буртики. На поверхности детали прорезают канавки, кромки которых перед металлизацией слегка закатывают.
В этом случае происходит дополнительное механическое крепление металлизованного слоя.

Основной же подготовительной операцией перед металлизацией является нанесение «рваной» резьбы (для круглых деталей) или грубой обработки с крупным профилем шероховатости - для плоских деталей. Проникая во впадины грубой поверхности, металлизуемый металл обеспечивает большую сцепляемость с ремонтируемой деталью.

Процесс плавления металла происходит при горении и коротком замыкании электрической дуги и отличается высокой температурой, цик­личностью и кратковременностью. Расплавлен­ный металл подхватывается дутьевой струей воздуха (инертного газа) и распыляется на мельчайшие частицы с большой скоростью. Частицы достигают подготовленной поверхнос­ти детали в пластическом состоянии. Ударяясь о поверхность, они деформируются, наклёпыва­ются, охлаждаются, образуя пористое, неодно­родное покрытие. В последующем нанесенный слой обрабатывается механическим способом до нужного размера.

Практически металлизировать можно не только металлы, но и дерево, стекло, гипс и т. п. При металлизации получают слой различного металла толщиной от 0,03 до нескольких мил­лиметров, не вызывая перегрева детали. Поло­жительным свойством металлизационного слоя является также то, что он обладает достаточно высокой износостойкостью при жидкостном и полужидкостном трении.

К недостаткам металлизации следует отнес­ти в первую очередь недостаточно высокую прочность сцепления покрытия с металлом вос­станавливаемой детали, значительную порис­тость и хрупкость слоя, трудности подготовки закаленных поверхностей детали к металлиза­ции, значительные потери металла при плавле­нии и распылении, особенно при металлизации малогабаритных деталей. Металлизации нель­зя применять для восстановления деталей, ра­ботающих при больших удельных давлениях на сдвиг и сжатие (кулачки распределитель­ных валов, зубья шестерен и др.); без смазки или с периодически подаваемой смазкой.