Существуют два вида плазменных покрытий: порошковое и проволочное, процесс производства этих двух типов имеют небольшие различия, рассмотрим, в чем заключается формирование. Плазменные покрытия формируются посредством трех этапов, которые заключаются в следующем:

Материал транспортируют в плазменную струю. Отличие одного вида от другого на этом этапе заключается в том, что при порошковом методе подают в плазменную струю с помощью дозатора порошок, а при проволочном – в струю подают материал специальным механизмом.

На втором этапе отличается то, как материал наносят на поверхность, и как он взаимодействует с внешней средой. Порошковый способ характеризуется ускорением плазменной струи и вместе с этим нагревом до температуры плавления. При помощи проволочного типа кончик прутка, который введен в струю плазмы, плавят и распыляют. В результате такого действия материал меняет свой химический состав и насыщение газом.

После нагрева частицы сцепляются с внешним слоем изделия, а также друг с другом.

Свойства

Плазменные покрытия имеют более тонкую структуру и меньшую плотность. Если поток будет неоднородным, а частицы недостаточно пластичными, то покрытие будет пористым.

Прочность и теплопроводность

Толщина покрытия влияет на прочность и теплопроводность изделия. Так, слишком толстый слой оказывает негативное влияние на данные характеристики и снижает их.

В плазменных покрытиях тепло переносится:

• При помощи электронов частиц, из которых образуется покрытие. Также оно может переносится и вследствие наиболее крепкого сцепления частиц на некоторых участках.
• В случае неметаллических покрытий тепло переносится вследствие процессов колебания структурных элементов.
• При высокой температуре в покрытии тепло переносят фотоны излучения.
• Газ и его теплопроводящие характеристики также являются одним из способов.

Напряжения

Формирование плазменного покрытия заключается в нанесении слоев частицами, которые нагреты до температуры плавления, на не нагретую до этого поверхность. Вследствие данного процесса может возникать напряжение, которое образовывает растрескивание и отслаивает покрытие от основы. А если покрытие нанесено на деталь с тонкими стенками, то такая деталь может даже деформироваться.

Неровное нанесение покрытия образуют неоднородный нагрев поверхности изделия, который приводит к остаточным напряжениям. Расчет остаточного напряжения заключается в оценке того, как распределены температурные поля в изделии, и происходит в то время, когда покрытие характеризуется отсутствием напряжения

Преимущества

• Плазменное покрытие является универсальным способом, который позволяет покрыть изделия разного материала и формы, с помощью него можно наслаивать покрытие даже на детали со сложной формой, а также характеризующиеся большими и малыми поверхностями.
• Такой способ является достаточно легким в нанесении, а также имеет высокую плотность.
• При таком методе нанесения поверхность детали не сильно нагревается, поэтому структура и характеристики материала остаются неизменными.
• В процессе напыления кислород не образуется в горелках, вследствие чего окисление материалов уменьшается.

Применение плазменного покрытия

Такой вид покрытия применяют в разнообразных сферах, например, в таких как: машино- и авиастроении, ракетной технике, радиоэлектронике и других. Есть и более специфические области, в которых используют плазменное покрытие. Например, его применяют в изготовлении специальных материалов, которые характеризуются превосходными композиционными свойствами.

Преимуществами получения таких материалов с помощью плазменного напыления являются недлительное воздействие оборудования на волокна, что влияет на их однородное распределение, а также на ограничение затвердевания и процессов, которые влияют на возникновение дробления волокна в случае нагрузки на материал.

Покрытие твердых материалов

Некоторые материалы теряют свои свойства при повышенном нагреве, поэтому в таком случае обычный метод напыления, при котором частицы нагреваются до состояния жидкости, не подходит. Такой материал необходимо держать в твердом состоянии, а покрытие должно обеспечиваться с помощью специальных энергетических условий и пластичной подложки для качественного сцепления.

Ударная деформация поверхности с высокой скоростью позволяет активировать атомы, которые оказывают влияние на сцепление частиц с внешним слоем. Такой результат достигается вследствие ударной силы, которая влияет на генерацию и выход на внешний слой. Удар частиц на внешний слой уменьшит его восстановление. Для таких методов часто применяют никель, хром, кобальт и т.д.