Детонационная пушка Обь

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО
НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Характеристика
Детонационное напыление – это технология нанесения покрытий, в которой для разогрева
и разгона порошкообразного материала используется энергия газового взрыва. Покрытие
наносится детонационной пушкой, ствол которой заполняется взрывчатой газовой смесью, в нее
впрыскивается напыляемый порошок и электрической искрой возбуждается детонация. Продукты
детонации имеют температуру около 4000 0
С и вылетают со скоростью более 1 км/с. Такой
газовый поток разогревает частицы порошка до плавления и метает их с большой скоростью на
деталь, установленную перед стволом пушки. При столкновении происходит микросварка, и
порошок прочно (на молекулярном уровне) соединяется с поверхностью детали. После выстрела
ствол продувается негорючим газом и весь процесс повторяется. За один выстрел образуется
покрытие толщиной до 10 микрон. Необходимая толщина наращивается серией последовательных
выстрелов. Для обработки больших поверхностей деталь перемещают перед стволом с помощью
манипулятора.
В ИГиЛ СО РАН создан компьютеризированный детонационный комплекс «Обь»,
включающий детонационную пушку и робот-манипулятор, и разработаны технологии нанесения
износостойких, жаропрочных, антикоррозионных и других покрытий.
Отработаны режимы напыления десятков порошков:
− металлов: алюминия, меди, никеля, хрома, кобальта, молибдена, железа и др.
− сплавов: сталей, чугуна, нихрома, бронзы, латуни, самофлюсующихся сплавов и др.
− окислов: алюминия, хрома, циркония, титана и др.
− металлокерамических композитов с карбидами: вольфрама, хрома, титана и т.д.
Покрытия наносятся на поверхности деталей из металлов, керамики и пластмасс.


Технико-экономические преимущества
Детонационные покрытия отличаются высокой плотностью и рекордной прочностью связи,
достигающей прочности монолитного материала. Импульсный характер термического
воздействия на обрабатываемую деталь при детонационном напылении исключает коробление,
поводки, перегрев детали и нежелательные структурные изменения материала детали, возможно
нанесение покрытий на подложки толщиной менее 1мм.
Установка ”Обь” отличается: высоко точной системой газопитания, дозированной
локальной подачей порошка и компьютерным управлением пушкой и манипулятором. Возможно
применение нескольких порошковых дозаторов одновременно, что позволяет в программируемом
автоматическом режиме формировать композиционные многослойные покрытия и смесевые слои
с программно-заданным соотношением компонентов в слое.


Области применения
Уникальные свойства детонационных покрытий, получаемых на комплексе ”Обь”,
позволяют решать различные технологические задачи:
- упрочнение, повышение износостойкости, увеличение долговечности и надежности;
- защиту от кавитации, эрозии, антикоррозионную и химическую;
- формирование каталитических носителей для экологически чистой энергетики;
- неоднократное восстановление изношенных деталей любых механизмов и машин,
что находит применение в таких отраслях как:
- авиационная и космическая техника;
- машиностроение и судостроение;
- оборудование для нефтедобычи и химического производства;
- оборудование для металлопроката и пищевой промышленности;
- деревообрабатывающие и бумагоделательные машины;
- элементы электротехнических и электронных устройств.