В Новосибирске налажен выпуск установок воздушно-плазменного напыления

В Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук разработана и запущена в производство полнокомплектная промышленная установка воздушно-плазменного напыления покрытий «ТЕРМОПЛАЗМА 50-01». Установка комплектуется двумя плазмотронами для нанесения металлических и керамических покрытий.

На сегодняшний день установки уже поставлены на предприятие оборонного комплекса ОАО ТМКБ «Союз» и в «Казанский (Приволжский) федеральный университет».

«Так же наши плазмотроны работают работают на предприятиях Новосибирска, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга, Москвы, Казани, Петропавловска (Казахстан)» — отметил главный разработчик Кузьмин В.И.

Возможность использования на установке «ТЕРМОПЛАЗМА 50-01» в качестве плазмообразующего газа, помимо любых технически чистых газов, обычного воздуха (для связывания кислорода в транспортирующий и фокусирующий газы добавляется пропан-бутан) существенно удешевляет технологию и сокращает срок окупаемости оборудования (установки ведущих западных фирм используют только особо чистые аргон, азот, водород и гелий), что является существенным преимуществом перед ведущими зарубежными производителями плазменных установок.

А благодаря последним исследованиям в лаборатории «физикаплазменно-дуговых и лазерных процессов» установка по ряду показателей не имеет аналогов среди отечественных и зарубежных производителей.

Применение линейной схемы с секционированной межэлектродной вставкой (МЭВ) в конструкции плазмотронов позволило обеспечить, по сравнению с плазмотронами с самоустанавливающейся длиной дуги, существенно большее рабочее напряжение, хорошую осевую симметрию плазменной струи и минимальный уровень пульсаций рабочих параметров.

Плазмотроны рассчитаны на работу в турбулентном, переходном и ламинарном режимах истечения плазменных струй, что позволяет с высокой эффективностью напылять покрытия из любых материалов (металлических, керамических, композиционных и т. д.).

Оснащение плазмотронов узлом кольцевого ввода с газодинамической фокусировкой порошка (патент РФ № 2474983. БИМП № 4, 10.02.2013 г.) существенно увеличило эффективность нагрева и ускорения частиц порошковых материалов, что позволяет наносить покрытия с уникальными свойствами. Например, пористость керамических и металлических покрытий может составлять менее 1% (стандартные покрытия, получаемые плазменным напылением, имеют, по данным разных источников, пористость 8-15%). Реализованы режимы напыления, позволяющие существенно повысить твёрдость покрытий по сравнению с паспортными данными исходного порошкового материала. (среднемассовые параметры плазменных струй на срезе сопла при напылении покрытий имели значения: температура — 6000 К, скорость — 2400 м/с).

На установке «ТЕРМОПЛАЗМА 50-01» реализованы режимы, позволяющие наносить твёрдый, износостойкие покрытия большой толщины (обычно из-за высоких внутренних механических напряжений, как показывает обзор литературных данных, толщина твёрдых покрытий не превышает 1 мм, так как при большей толщине напылённого слоя отмечаются случаи самопроизвольного отслоения покрытий).