Kolegij : Proizvodne tehnologije Područje: Toplinska obrada Vježba: Postupci prevlačenja površina

(podloge za vježbu) (izd. 3) Podloge pripremio: Doc. dr. sc. Darko Landek e-mail: darko.landek@fsb.hr Podloge odobrio: Prof. dr. sc. Franjo Cajner

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

Zavod za materijale

Ak. god. 2010./11.

Proizvodne tehnologije Vježba 3. Postupci prevlačenja površina

_________________________________________________________________________________________ Fakultet strojarstva i brodogradnje-Zagreb Zavod za materijale

1

→ Osnovni cilj postupaka prevlačenja površina alata i konstrukcijskih dijelova je postizanje otpornosti na trošenje (tzv. ''tribološke prevlake''). Dodatno se određenim postupcima povisuje korozijska postojanost, otpornost na visokotemperaturnu oksidaciju i toplinski umor.

Slika 1. Podjela postupaka prevlačenja površina alata i konstrukcijskih dijelova

Prevlačenje laserskim snopom Materijal prevlake (prah):

- na bazi -Fe (austenitni: OK) - legure Ni ili Co - legure Ni ili Co + K- česticama (WC,

TiC, VC, (Stellit) - tvrdi metali - keramički prahovi (Al2O3, TiO2,

ZrO2)

Osnovni materijal: - željezni (čelici: ugljični, alatni, austenitni,...) - neželjezni (Cu, Al i Al-legure, legure Ni, Co, Ti)

Debljina prevlake 0,2 ... 2 mm

Slika 2. Shematski prikaz laserskog prevlačenja

materijalom prevlake u obliku praha Slika 3. Primjer laserskog prevlačenje svrdla za naftne

bušotine

Proizvodne tehnologije Vježba 3. Postupci prevlačenja površina

_________________________________________________________________________________________ Fakultet strojarstva i brodogradnje-Zagreb Zavod za materijale

2

Naštrcavanje površinskih slojeva plamenom ili plazmom

Slika 4 Shema postupka plamenog naštrcavanja žicom - Čestice ioniziranog inertnog plina izlaze iz mlaznice uz v=240÷600 m/s; ϑ=4500÷20000 °C.

- Polazni materijal za prevlačenje – prah (dzrna≤200 µm) ubacuje se u zonu plazme

Slika 5 Primjer dijelova diesel motora prevučenih

naštrcavanjem

Slika 6. Shema postupka plazmatskog

naštrcavanja

Kemijsko prevlačenje iz parne faze (postupak CVD)

Slika 7. Shema uređaja za postupak CVD (za prevlačenje slojem TiC) i njegova industrijska izvedba

Proizvodne tehnologije Vježba 3. Postupci prevlačenja površina

_________________________________________________________________________________________ Fakultet strojarstva i brodogradnje-Zagreb Zavod za materijale

3

Slika 8. Rezne pločice od tvrdog metala prevučene višeslojnim CVD prevlakama (TiN/TiCN/Al2O3/TiN)

a) b) c)

Slika 9. Dijelovi alata prevučeni postupkom PA CVD:

a) Kalup za tlačni lijev prevučen slojem TiN

b) Kalup za tlačni lijev aluminijskih legura prevučen slojevima TiN/CrN

c) Vrste prevlaka i sustava prevlaka ostvarivih postupcima CVD, odnosno PA CVD

Fizikalno prevlačenje iz parne faze (postupak PVD)

Slika 10. Shema uređaja za PVD postupak Slika 11. Primjeri alata prevučenih PVD prevlakom TiN

Proizvodne tehnologije Vježba 3. Postupci prevlačenja površina

_________________________________________________________________________________________ Fakultet strojarstva i brodogradnje-Zagreb Zavod za materijale

4

Tablica I. Svojstva PVD prevlaka za rezne alate od tvrdog metala i tehničke keramike

Slika 12. Medicinski implantati i pribor prevučeni PVD prevlakama

Tablica II. Svojstva PVD prevlaka za primjenu u medicini, ortotici i protetici