Финишное плазменное упрочнение

Сущность финишного плазменного упрочнения (ФПУ) состоит в повышении долговечности деталей и инструмента за счет нанесения при атмосферном давлении тонкопленочных покрытий при бескамерном химическом осаждении из паровой фазы (PECVD процесс) с применением жидких элементоорганических соединений и активации электродуговой плазмой. Покрытие является продуктом реакций паров реагентов, прошедших через малогабаритный плазмохимический реактор.

Цель ФПУ - изготовление деталей, инструмента, штампов, прессформ, ножей, фильер, подшипников и др. изделий со специальными свойствами поверхности: износостойкостью, антифрикционностью, коррозионностойкостью, жаростойкостью, разгаростойкостью, антисхватыванием, стойкостью против фреттинг - коррозии и др.

Предлагаем оказание услуг по упрочнению и поставку оборудования

Услуги по ФПУ Оборудование для ФПУ

Эффект от ФПУ достигается за счет изменения физико-механических свойств поверхностного слоя: увеличения микротвердости, уменьшения коэффициента трения, создания сжимающих напряжений, залечивания микродефектов, образования на поверхности диэлектрического и коррозионностойкого пленочного покрытия с низким коэффициентом теплопроводности, химической инертностью и специфической топографией поверхности.

Оборудование для ФПУ включает в себя специализированный источник тока, блок аппаратуры с жидкостным дозатором, плазмотрон с плазмохимическим реактором. Дополнительно данное оборудование может комплектоваться роботом, позиционером. манипулятором, блоком автономного охлаждения, мобильной вытяжной системой, прибором контроля нанесения покрытия, прибором измерения толщины покрытия, оборудованием для подготовки поверхности перед нанесением покрытия.

Технологический процесс ФПУ проводится при атмосферном давлении и состоит из операций предварительной очистки (любым известным методом) и непосредственно упрочнения обрабатываемой поверхности путем взаимного перемещения изделия и плазмотрона с плазмохимическим реактором. Скорость перемещения - 1-10 мм/с, расстояние между плазмотроном и изделием - 5-15 мм, диаметр пятна упрочнения - 12-15 мм, толщина покрытия - 0,5-3 мкм. Температура нагрева деталей при ФПУ не превышает 100-150°С. Параметры шероховатости поверхности после ФПУ не изменяются. В качестве газов используется аргон, азот, исходным материалом для прохождения плазмохимических реакций и образования покрытий являются жидкие технологические препараты семейства СЕТОЛ. Общий расход препаратов не превышает 0,5 г/ч (не более 0,5 литра в год).

Примеры применения ФПУ: упрочнение режущего инструмента, штампов, ножей, пил, пресс-форм, калибров, фильер, шестерен, подшипников, деталей машин типа валиков, кулачков, направляющих, фиксаторов, прижимов, толкателей и т.д.

Внедрение ФПУ на предприятиях России, стран СНГ и зарубежья показывает повышение стойкости упрочненных изделий в 2-10 раз.

плазменная газопламенная электродуговая электродуговая электродуговая

Отличительные особенности ФПУ по сравнению с аналогами - ионно-плазменным напылением (PVD-процессами), CVD-процессами, лазерным и электроискровым упрочнением, эпиламированием и другими:

 

Акты испытаний Преимущества использования Производственные испытания

 

При ФПУ применяются следующие типы покрытий:

Покрытие Материал Применение
Pateks Х-SiOCN Инструмент, штампы, пресс-формы, ножи, пилы, калибры, фильеры. Резьбонакатной и гайконарезной инструмент, ножи бесцентрошлифовальных станков, детали трубопроводной арматуры, оборудование табачного, швейного и консервного производств. Отличные антиадгезионные свойства, смазывающая способность, диэлектрические характеристики.
SuperPateks B-SiOCN Вырубные, гибочные, чеканочные, вытяжные штампы, инструмент для холодной высадки, клеймения, упаковки, тиснения, таблеточных машин, холодновысадочный инструмент, ножи для резки бумаги, картона, кожи, хлеборезательных машин, зубчатые колеса и шестерни, детали экструдеров, винтовых насосов. Повышенная твердость и стойкость к окислению.
MultiPateks H-SiOCN Литейные формы для прессования, оснастка для стеклоформующих машин, инструмент для нарезания резьбы, горячей высадки, обработки труднообрабатываемых материалов, гильзы цилиндров, поршневые кольца, чехлы термопар. Высокая жаростойкость, теплостойкость, износостойкость.
TriboPateks Y-SiOCN Золотниковые и плунжерные пары, подшипники качения, детали типа валиков, кулачков, направляющих, фиксаторов, прижимов, толкателей, штифтов, работающие в условиях смазки. Покрытие с низким коэффициентом трения, минимальной длительностью приработки, обеспечивающее уменьшение температуры в зоне трения.
BioPateks AgX-SiOCN Медицинские инструменты, детали имплантационного назначения ортопедии, травматологии и стоматологии. Высокая биосовместимость, бактерицидность, стойкость к коррозионно-электрохимическому воздействию биожидкостей.
DLCPateks a-C:H-SiOCN Подшипники качения, детали торцовых уплотнений, червячных редукторов, лабиринтные уплотнения, защитные втулки подшипников скольжения, направляющие аппараты и рабочие колеса погружных насосов, резьба насосно-компрессорных труб и соединительных муфт. Отличные трибологические характеристики.
SilcoPateks a-Si:H-SiOCN Элементы хроматографов, системы отбора, хранения и переноса проб природного газа (баллоны, сосуды, пробоотборники), детали, работающие в условиях горения топлива и высокотемпературного и окислительного воздействия компонентов масла, технологические приспособления вакуумных систем с целью защиты от воздействия химически активных соединений (серы и серосодержащих соединений, ртути, аммиака, спиртов, ацетатов, гидридов, соляной, азотной, серной кислот и других веществ), пассивации и повышения коррозионной стойкости, уменьшения образования углеродистых отложений (нагара, лака, шлама), минимизации загрязненности газовых сред в вакуумных технологиях.
 

Экономическая эффективность ФПУ деталей, инструмента, технологической оснастки и других изделий определяется повышением их ресурса, сокращением необходимого количества для заданной производственной программы, экономией инструментальной стали, уменьшением объёма заточных операций, сокращением времени и средств, связанных с настройкой прессов и металлообрабатывающих станков, возможностью интенсификации режимов работы.