Дешевое атмосферное плазменное напыление

Вот что сразу хочу прояснить: когда слышишь 'дешевое атмосферное плазменное напыление', кажется, будто нашли способ делать всё за копейки. Но на практике — это скорее про оптимизацию процессов, а не про удешевление материалов. Многие путают 'бюджетный' с 'кустарным', а потом удивляются, почему покрытие отслаивается через месяц.

Где реально можно сэкономить

Самый простой пример — когда мы в ООО Далянь Синьцзиян Индустрия пересмотрели подготовку поверхности. Раньше тратили кучу времени на механическую очистку, пока не поняли, что для большинства деталей хватает двухступенчатой химической обработки. Экономия в 15-20% по времени — уже существенно.

Ещё момент — газовые смеси. Не всегда нужны высокоочищенные газы, иногда достаточно технической чистоты. Но это только для неответственных покрытий, про это всегда предупреждаю. Как-то раз попробовали сэкономить на аргоне для напыления нержавейки — получили пористый слой, пришлось переделывать.

Само атмосферное плазменное напыление действительно выгоднее вакуумных методов, но не потому что оборудование дешевле. Просто нет затрат на создание и поддержание вакуума, что съедает кучу энергии и времени. На нашем участке в Даляне перешли на атмосферное напыление для ремонтных работ — скорость увеличилась втрое.

Оборудование: покупать или адаптировать

У нас в цехах стоят старые УПУ-3Д, которые модернизировали под атмосферное напыление. Получилось дешевле, чем покупать новые установки. Но для серийного производства такой подход не годится — слишком много ручных операций.

Из нового оборудования взяли китайский аналог PlazJet, но пришлось дорабатывать систему подачи порошка. Заводские параметры не учитывали влажность нашего климата. После доработки работа стабилизировалась.

Кстати, про площадь цехов в 8000 м2 — это не просто цифра. Для дешевого атмосферного плазменного напыления важна правильная планировка: участок подготовки должен быть рядом с напылительным, иначе теряется вся экономия на транспортировке деталей. Мы в Далянь Синьцзиян Индустрия как раз перепланировали цех в прошлом году — производительность выросла на 18%.

Порошки: главная статья экономии

Многие пытаются экономить на материалах, но это тупик. Дешёвые порошки дают неравномерное покрытие, а потом дороже переделывать. Мы через это прошли, когда взяли партию порошков по скидке — 30% деталей пошло в брак.

Сейчас работаем с проверенными поставщиками, но оптимизируем фракционный состав. Например, для восстановления изношенных валов используем более крупную фракцию — напыление идёт быстрее, а прочность почти не страдает.

Интересный случай был с напылением алюминиевых сплавов. Стандартные порошки давали непредсказуемый результат, пока не подобрали специальные добавки. Теперь этот процесс у нас один из самых рентабельных.

Типичные ошибки при оптимизации

Самая распространённая — пытаться увеличить скорость напыления за счёт мощности. Да, слой нарастает быстрее, но адгезия падает. Приходится потом делать промежуточную механическую обработку, что сводит на нет всю экономию.

Ещё забывают про вентиляцию. При атмосферном плазменном напылении выделяется много тепла и аэрозолей. Если не обеспечить нормальный отсос, покрытие получается с включениями. У нас в цеху с постоянной температурой эту проблему решили установкой дополнительных воздуховодов.

И да, не экономьте на средствах защиты. Даже при кажущейся простоте процесса, плазма — штука опасная. Как-то видел, как на другом производстве рабочие пренебрегали защитными стёклами — потом лечили ожоги сетчатки.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с гибридными установками, где совмещаем плазменное напыление с последующей лазерной обработкой. Дорого, но для ответственных деталей получается выгоднее, чем делать многослойное покрытие.

В ООО Далянь Синьцзиян Индустрия недавно запустили участок по восстановлению пресс-форм. Раньше их просто выбрасывали, а теперь дешевое атмосферное напыление позволяет продлить жизнь в 3-4 раза. Особенно эффективно для крупногабаритных пресс-форм, где новая стоит как небольшой автомобиль.

Из нового — пробуем напылять функциональные градиентные покрытия. Пока дороговато, но для аэрокосмической отрасли уже есть заказы. Думаю, через пару лет и для массового производства станет доступнее.

Кстати, наш сайт https://www.xinjiyangongye.ru сейчас обновляем — там скоро появятся конкретные кейсы по оптимизации процессов. Многие спрашивают про наш опыт, вот и решили систематизировать.

Практические советы по внедрению

Если только начинаете осваивать технологию — не гонитесь за сложными задачами. Начните с ремонта неответственных деталей, отработайте технологию. Мы так и делали, когда только запускали участок в 2018 году.

Обязательно ведите журнал параметров. Кажется мелочью, но когда накопится статистика, станет понятно, где можно безопасно сэкономить. У нас такие журналы сохранились с 1993 года, иногда очень выручают.

И главное — не стесняйтесь обращаться к коллегам. В нашей отрасли много нюансов, которые в учебниках не опишешь. Лично я несколько раз звонил специалистам с других заводов, когда сталкивался с нестандартными ситуациями. Обычно помогают — видимо, потому что сами через это проходили.