Газодинамическое напыление меди

В электротехнической промышленности актуальной задачей является нанесение слоя меди на алюминиевые поверхности для повышения электропроводности и защиты от воздействия коррозионных процессов, восстановление геометрических размеров и т. д.

Для напыления меди на алюминиевую деталь можно использовать различные методы, такие как электрохимическое осаждение, плазменное напыление или термическое напыление.

Одним из методов является термическое напыление, которое позволяет наносить металлические покрытия с высокой адгезией на различные поверхности, включая алюминий. В процессе термического напыления меди используется технология газотермического напыления (HVOF), при которой порошковый материал нагревается и растворяется в газе, затем высокоскоростным напором подается на поверхность детали.

Метод плазменного напыления — это один из способов, которые могут быть использованы для нанесения меди на поверхность деталей. В процессе плазменного напыления порошковый материал, содержащий медь, нагревается до высокой температуры и распыляется на поверхность детали, где он затвердевает, образуя медное покрытие.

gazodinamicheskoe-napylenie Газодинамическое напыление меди

Газодинамическое напыление металла

Холодное газодинамическое напыление  металлических покрытий — это новейший процесс формирования металлических покрытий при соударении холодных (с температурой, существенно меньшей температуры плавления) металлических частиц, ускоренных сверхзвуковым газовым потоком до скорости несколько сот метров в секунду, с поверхностью обрабатываемой детали. При ударах нерасплавленных металлических частиц о подложку происходит их пластическая деформация и кинетическая энергия частиц преобразуется в тепло, обеспечивая формирование сплошного слоя из плотно упакованных металлических частиц.

По сравнению с обычными процессами термического напыления холодное газодинамическое напыление имеет особые преимущества, поскольку распыляемый материал не расплавляется и не плавится во время процесса. Таким образом, тепловое воздействие на покрытие и материал подложки остается низким. Высокая кинетическая энергия частиц металла и высокая степень деформации при воздействии на подложку, которая связана с ней, позволяет изготавливать однородные и очень плотные покрытия. Диапазон толщины покрытия металлом варьируется от нескольких сотых долей миллиметра до нескольких сантиметров.

Метод холодного газодинамического напыления меди заключается в нанесении и закреплении на поверхности алюминиевой заготовки или детали твердых частиц медного порошка размером от 0,01 до 50 мкм, разогнанных до необходимой скорости в воздухе, азоте или гелии. Среда, с помощью которой осуществляют перемещение материала, может быть холодной или подогреваться до температуры не выше 700 °C.  В получаемых медных покрытиях, физические и химические свойства практически не отличаются от свойств базового металла.

Преимущества технологии  холодного газодинамического напыления металла

  • выполнение работ при любых климатических условиях (давлении, температуре, влажности);
  • возможность применения оборудования стационарного и переносного типа, что в последнем случае позволяет осуществлять работы по месту их проведения;
  • возможность нанесения покрытия на локальные участки;
  • возможность создания слоев с разными свойствами;
  • возможность создания слоя необходимой толщины или разных по толщине в многослойных покрытиях;
  • процесс не оказывает влияния на структуру изделия, на которое наносится напыление, что является важным преимуществом;
  • безопасность;
  • экологичность.

В настоящее время широко применяется газодинамическое напыление медных покрытий на алюминиевые контактные поверхности,  обеспечивающее защиту от электрохимической коррозии и качественный электрический контакт.  При внедрении технологии  нанесения на рабочую  алюминиевую поверхность тонкого (50 – 200 мкм) слоя меди, никеля и цинка методом холодного газодинамического напыления в РФ проводились многочисленные испытания изделий на соответствие требованиям ГОСТ 10434 “Соединения контактные электрические».  По результатам этих испытаний были внесены изменения в ГОСТ 9581–80, пункт 2: “Кабельные наконечники могут изготавливаться с защитными покрытиями Н6 или Ц6 или с покрытием контактной поверхности зажимной части наконечника медью, никелем, или цинком, нанесенным способом газодинамического напыления”.

Напыление меди на алюминиевые детали широко применяется при производстве алюмо-медных кабельных наконечников, шайб, гильз или кабельных соединителей, пластин переходных МА, МАП и т.п. По этой технологии производятся пластины переходные биметаллические алюмо-медные, предлагаемые НТЦ ЭНЕРГО-РЕСУРС.

По теме

Пластины переходные для соединения алюминиевых и медных проводников. Типы и технологии

X