Современные технологии повышения износостойкости деталей машин и инструментов: анализ и перспективы
Для обеспечения длительного срока службы деталей машин и инструментов необходимо применять методы повышения их износостойкости. Выход из строя таких компонентов приводит к снижению эффективности производственных процессов, увеличению затрат на техническое обслуживание и простоям оборудования. Основной причиной износа деталей является их постоянное взаимодействие с другими элементами и механические нагрузки, что может вызывать образование трещин, выкрашивание материалов и изменение формы.
Для улучшения эксплуатационных характеристик поверхностей деталей применяются методы нанесения покрытий, которые не требуют значительного термического воздействия и сохраняют исходные размеры изделий.
Методы нанесения покрытий на детали
Существует два основных подхода к нанесению покрытий на поверхности деталей:
-
Физическое осаждение из газовой фазы (PVD): процесс заключается в испарении или распылении материала в вакууме, после чего его пары конденсируются на поверхности детали. Получаемые покрытия обладают высокой твердостью и износостойкостью, однако их применение ограничено для сложных геометрических форм деталей.
-
Химическое осаждение из газовой фазы (CVD): покрытие формируется в результате химических реакций, инициируемых нагревом специальных газов. Эти покрытия демонстрируют хорошую адгезию к поверхности, но требуют высоких температур для нанесения, что может негативно сказаться на окружающей среде и состоянии обрабатываемого материала.
Для снижения температуры процесса и улучшения качества покрытий используются плазменные технологии. Плазма представляет собой ионизированный газ, способный активировать химические реакции и обеспечивать равномерное нанесение покрытий.
Холодная атмосферная плазма (CAP)
Метод CAP основан на использовании различных типов плазмы для обработки поверхности. Этот подход применяется для очистки, активации поверхности и формирования защитных покрытий. Например, он позволяет придать поверхности детали водоотталкивающие свойства или снизить её температурную чувствительность.
Реактивное осаждение с активацией атмосферной плазмы (APARD)
APARD — это инновационная технология нанесения покрытий, функционирующая при атмосферном давлении и без необходимости использования вакуумной камеры. Покрытие наносится при температуре 50-150°C путем термического разложения газообразных прекурсоров. Этот метод позволяет формировать покрытия различной толщины и состава, обладающие высокой износостойкостью, твердостью и термостойкостью.
Заключение
Технология APARD представляет собой перспективное направление в области нанесения покрытий, которое может заменить традиционные методы. Она обеспечивает получение качественных и долговечных покрытий, не требует высоких температур и минимизирует негативное воздействие на окружающую среду. Это делает APARD оптимальным выбором для современных производственных процессов.
