Povlaky pro ochranu proti opotřebení
Cílený nános materiálu na vysoce zatížené díly ve strojním a procesním průmyslu, který odolává abrazivnímu zatížení, tření a nárazu.
PTA navarovací svařování (Plasma Transferred Arc), označované také jako plazmové práškové navarovací svařování, je tepelný nanášecí proces pro cílenou povrchovou úpravu dílů. V procesu PTA navarovacího svařování generuje plazmový oblouk potřebnou energii k odtavení kovového prášku a jeho metalurgickému spojení se základním materiálem. Výsledkem jsou vysoce zatížitelné funkční vrstvy s minimálním promísením a definovanými vlastnostmi.
Proces se používá zejména tam, kde jsou díly ve strojním a procesním průmyslu trvale vystaveny opotřebení, teplu nebo korozi a odstávky způsobují vysoké náklady. Místo pravidelné výměny komponent umožňuje PTA navarovací svařování cílené zpevnění nebo obnovu.
PTA navarovací svařování je tak nejen technickým procesem, ale i ekonomickým řešením: delší životnost, nižší náklady na náhradní díly a plánovatelná údržba s delší životností, nižšími náklady na náhradní díly a plánovatelnou údržbou.
PTA navarovací svařování pro povlakování, opravu a ochranu proti opotřebení
PTA navarovací svařování nasazujeme cíleně k ochraně dílů, jejich opravě a ekonomickému prodloužení životnosti v průmyslovém provozu. Proces je vhodný pro vysoce namáhané komponenty, kde jsou požadovány ochrana proti opotřebení, ochrana proti korozi nebo definované funkční vrstvy. Podle požadavků se používají různé práškové materiály a slitiny, přizpůsobené dílu, zatížení a provoznímu prostředí.
Oprava opotřebených dílů
Ekonomická alternativa k výměně: díly jsou prostřednictvím cíleného nánášení materiálu vráceny do funkčního stavu.
Navarovací svařování funkčních vrstev
Nanášení vrstev s definovanými vlastnostmi, přizpůsobenými specifickým technickým požadavkům a profilům zatížení.
Ochrana proti korozi a teplu
Ochranné vrstvy proti chemickým a tepelným vlivům prostřednictvím cíleného výběru práškových materiálů odolných korozi a teplu.
Rozměrová obnova
Opotřebené díly jsou prostřednictvím cíleného nánášení materiálu vráceny do původní geometrie. Vhodné pro hřídele, válce nebo těsnicí plochy, kde je rozhodující přesnost.
Kontaktujte nás s dotazy:
Podporujeme Vás při výběru správného svářecího procesu a vhodného řešení.
Ochrana proti opotřebení v praxi: PTA povlakování šnekového hřídele
Díly v dopravní a procesní technice jsou trvale namáhány abrazí, třením a rázovým zatížením. Šneky, válce a hřídele tím ztrácejí funkci a musí být pravidelně vyměňovány. PTA navarovací svařování nanáší otěruvzdorné materiály cíleně tam, kde je zatížení nejvyšší – s reprodukovatelnou tloušťkou vrstvy a metalurgickým spojením se základním materiálem. Díky nízkému promísení přibližně pěti až patnácti procent jsou tvrdost a odolnost proti opotřebení naneseného materiálu do značné míry zachovány.
Šnekový hřídel v dopravním procesu
Před
Silný úbytek materiálu abrazivními sypnými materiály v nepřetržitém provozu.
Po
PTA povlakování otěruvzdorným práškovým materiálem, metalurgicky spojené se základním materiálem.
Výsledek
Výrazně prodloužená životnost, méně odstávek a snížené intervaly údržby.
Výhody PTA navarovacího svařování v průmyslovém nasazení
PTA navarovací svařování nabízí v průmyslovém nasazení jasné výhody, když jsou díly vystaveny opotřebení, korozi nebo tepelnému zatížení a musí spolehlivě fungovat. Prostřednictvím cíleného přívodu energie plazmovým obloukem a ovladatelného přívodu práškových materiálů lze vytvořit nosné a reprodukovatelné navarovací vrstvy.
Proces spojuje povlak metalurgicky se základním materiálem a umožňuje tak trvale stabilní použití i při vysokém zatížení. Zároveň PTA navarovací svařování podporuje prodlužování životnosti, snižování odstávek a lepší plánovatelnost procesů údržby.
Nízká deformace a vysoká rozměrová přesnost
Kontrolovaný přívod energie plazmovým obloukem snižuje tepelné zatížení dílu – s vysokou rozměrovou přesností a stabilní geometrií i u složitých dílů.
Definované vlastnosti vrstvy díky nízkému promísení
Při stupni promísení přibližně 5 až 15 procent jsou tvrdost a odolnost nanášecího materiálu proti opotřebení do značné míry zachovány. Velký výběr práškových materiálů a pseudoslitin umožňuje cílené přizpůsobení příslušnému zatížení.
Vysoká životnost a nosné povrchy
Metalurgické spojení mezi navarovací vrstvou a základním materiálem zajišťuje vysokou pevnost přilnavosti a trvale nosné povrchy – i při abrazivním, korozivním nebo tepelném zatížení.
Reprodukovatelná kvalita pro sériové aplikace
Tloušťka vrstvy, hloubka průvaru a ředění lze přesně nastavit. Vznikají tak homogenní navarovací vrstvy v stálé kvalitě – i pro opakující se díly a sériovou výrobu.
Snížené náklady na údržbu a méně odstávek
Cílené povlakování místo časté výměny dílů prodlužuje intervaly údržby a činí procesy údržby plánovatelnějšími. Odstávky ve strojním a procesním průmyslu jsou tím výrazně sníženy.
Ekonomická alternativa k novým dílům a jiným procesům
Nižší investiční náklady než laserové svařování, nižší ztráty materiálu než u tepelného stříkání a opakované použití opotřebených dílů dělají z PTA navarovacího svařování ekonomické řešení.
Kdy je PTA navarovací svařování správnou volbou?
PTA navarovací svařování je správnou volbou vždy, když díly ztrácejí funkci v důsledku opotřebení, koroze nebo tepelného zatížení a výměna není ekonomicky účelná. Zejména u vysoce namáhaných funkčních ploch nebo opakujícího se úbytku materiálu nabízí proces cílené a udržitelné řešení.
K typickým oblastem použití patří rotačně symetrické díly jako hřídele, šneky, válce a ventilové a těsnicí plochy ve strojním a procesním průmyslu. Díky kontrolovanému přívodu energie plazmovým obloukem je díl výrazně méně tepelně zatěžován než u konvenčních procesů jako MIG nebo MAG. To snižuje deformace a zachovává geometrii dílu.
PTA navarovací svařování je zvláště vhodné pro aplikace, kde:
díly jako šnekové dopravníky, válce pravidelně opotřebovávají abrazí, třením nebo rázovým zatížením
jsou požadovány definované vlastnosti vrstvy jako tvrdost nebo odolnost proti korozi
jsou rozhodující rozměrová přesnost a nízká deformace dílu
je hledána ekonomická alternativa k novému dílu nebo tepelnému stříkání
Ochrana proti korozi v praxi: PTA povlakování komponent ventilu
Ventilové a těsnicí plochy v procesní a provozní technice jsou trvale vystaveny chemicky agresivním médiím a tepelnému zatížení. Koroze v těsnicích oblastech vede k netěsnostem, ztrátě funkce a neplánovaným odstávkám. PTA navarovací svařování nanáší korozivzdorné práškové materiály cíleně na namáhanou funkční plochu. Vrstva je metalurgicky spojena se základním materiálem a vybudována v definované tloušťce vrstvy.
Komponenty ventilu
Před
Korozivní napadení a únava materiálu v těsnicí oblasti v důsledku agresivních médií.
Po
PTA povlakování korozivzdorným práškovým materiálem, metalurgicky spojeným se základním materiálem.
Výsledek
Delší životnost, těsné funkční plochy a snížené výpadky.
PTA navarovací svařování ve srovnání s jinými procesy nanášení vrstev
Zařazení a zvláštnosti PTA navarovacího svařování
PTA navarovací svařování se řadí mezi svařování MIG/MAG, tepelné stříkání a laserové svařování a kombinuje vlastnosti z obou skupin procesů: vysokou pevnost přilnavosti svářecího procesu s přesným řízením vrstvy nanášecího procesu. Kombinace metalurgického spojení, nízkého promísení a kontrolovaného přívodu energie plazmovým obloukem odlišuje proces od konvenčních svářecích a nanášecích procesů.
Tloušťka vrstvy, hloubka průvaru a ředění lze přesně nastavit, což umožňuje reprodukovatelnou kvalitu vrstvy.
K tomu přistupuje vysoká reprodukovatelnost a dobrá automatizovatelnost, díky níž je PTA navarovací svařování zvláště vhodné pro sériové aplikace a opakující se díly.
Rozdíly oproti MIG/MAG, tepelnému stříkání a laserovému svařování
Svařování MIG/MAG
Vyšší promísení základního materiálu, větší tepelné ovlivnění dílu a větší deformace. PTA navarovací svařování naproti tomu umožňuje přesnější řízení přívodu energie a tloušťky vrstvy.
Tepelné stříkání
Mechanická povrchová přilnavost bez metalurgického spojení. PTA navarovací svařování naproti tomu vytváří kovové kompozitní spojení s výrazně vyšší pevností přilnavosti a nosností u vysoce namáhaných dílů.
Laserové svařování
Vysoká přesnost při výrazně vyšších investičních a provozních nákladech. PTA navarovací svařování nabízí srovnatelnou kvalitu vrstvy při nižších pořizovacích nákladech a příznivějších náhradních a opotřebovacích dílech.
Přesná technika. Jasný proces. Jak pracujeme.
Každý projekt navarovacího svařování se řídí strukturovaným postupem – od první analýzy dílu po kontrolovanou navarovací vrstvu. Tak vznikají reprodukovatelné výsledky přizpůsobené zatížení, materiálu a podmínkám provozu.
1. Analýza dílu
V prvním kroku jsou zaznamenány geometrie, materiál a provozní podmínky dílu. To zahrnuje druh zatížení – například opotřebení, koroze nebo tepelné namáhání – a požadované vlastnosti vrstvy. Na tomto základě je vybrán vhodný svářecí proces a navržen postup.
2. Výběr svařovacího přídavného materiálu
Podle požadavků se používají různé svařovací přídavné materiály a slitiny, například pro ochranu proti opotřebení, ochranu proti korozi nebo tepelnou ochranu. Výběr materiálu je přizpůsoben základnímu materiálu a pozdějšímu zatížení, aby bylo dosaženo trvale stabilního spojení.
3. Příprava dílu
Před navarovacím svařováním je díl odpovídajícím způsobem připraven. To zahrnuje čištění povrchu, odstranění nečistot a případné mechanické opracování povrchu pro nanášení. Čistý povrch je základem metalurgického spojení a reprodukovatelné kvality vrstvy.
4. Navarovací svařování
Navarovací svařování probíhá s přesně nastavenými procesními parametry. Přívod energie, podávání materiálu a rychlost svařování jsou řízeně regulovány, aby byla tloušťka vrstvy a hloubka průvaru kontrolovaně nastaveny. Tak vznikají homogenní navarovací vrstvy s definovanými vlastnostmi.
5. Kontrola kvality
Po navarovacím svařování je vrstva podle požadavků mechanicky opracována, například soustružením nebo broušením, aby bylo dosaženo požadované rozměrové přesnosti. Nakonec následuje kontrola kvality svaru a navarovací vrstvy, než je díl vrácen zákazníkovi.
Andreas Frische
Technické vedení
Najít správný svářecí proces
Nejste si jisti, který svářecí proces je vhodný pro Vaši aplikaci?
Podporujeme Vás při výběru a kombinaci správných procesů.
+49 5202 97790-54
Dostupný od 07:45 do 16:30 hod.
a.frische@capilla-gmbh.de
Dostupný od 07:45 do 16:30 hod.
Bez správného svařovacího přídavného materiálu není stabilní řešení.
Vedle procesu hraje svařovací přídavný materiál ústřední roli. Rozhodujícím způsobem určuje vlastnosti svarového spoje nebo povlaku, od tvrdosti a odolnosti proti opotřebení po odolnost proti korozi a teplu.
capilla nabízí svařovací přídavné materiály pro široké spektrum aplikací, přizpůsobené materiálu, procesu a provozním podmínkám.
Automatizované svářecí procesy v capilla LKZ
V Laserovém kompetenčním centru (LKZ) sdružuje capilla moderní technologie pro automatizované nanášení vrstev a výrobu. Díly jsou cíleně stavěny, tepelně zpracovávány a přizpůsobovány aplikaci pomocí laserových procesů. Tloušťka vrstvy, nános materiálu a procesní parametry lze přesně řídit – i u složitých geometrií a sériových aplikací.
Vznikají tak řešení pro nanášení vrstev a výrobu, která přesahují klasické svářecí procesy a s konvenčními přístupy v této podobě nelze realizovat.
Časté otázky o PTA navarovacím svařování
PTA navarovací svařování, označované také jako plazmové práškové navarovací svařování, je tepelný nanášecí proces pro cílenou povrchovou úpravu dílů. Zkratka PTA označuje Plasma Transferred Arc a popisuje obloukem přenášený svářecí proces.
Proces se používá zejména pro ochranu proti opotřebení, ochranu proti korozi a opravu vysoce namáhaných dílů ve strojním a procesním průmyslu. Typickými aplikacemi jsou rotačně symetrické díly jako hřídele, šneky, válce a ventilové a těsnicí plochy.
capilla nabízí PTA navarovací svařování pro průmyslové aplikace a podporuje při výběru vhodných svařovacích přídavných materiálů.
PTA povlak je metalurgicky nanesená ochranná vrstva nanesená na díl plazmovým práškovým navarovacím svařováním. Metalurgicky se spojuje se základním materiálem a tvoří trvale nosnou funkční vrstvu s definovanými vlastnostmi.
Na rozdíl od tepelně stříkaných vrstev, které na povrchu přilnou pouze mechanicky, PTA povlak vytváří kovové kompozitní spojení s vysokou pevností přilnavosti. Tloušťka vrstvy a práškový materiál lze specificky přizpůsobit příslušnému zatížení, například pro zvláštní tvrdost, odolnost proti korozi nebo tepelnou odolnost.
capilla vyrábí PTA povlaky pro díly jako hřídele, šneky, válce nebo ventilové a těsnicí plochy.
V PTA svářecím procesu je zapálen plazmový oblouk mezi netavící se wolframovou elektrodou a obrobkem a soustředěn fokusujícím plazmatickým plynem. Prostřednictvím odděleného přívodu prášku je kovový prášek přiváděn do oblouku, tam odtaven a přenesen do svarové lázně na povrchu dílu.
Přívod energie je přesně regulován prostřednictvím zdroje proudu, čímž lze cíleně nastavit hloubku průvaru, tloušťku vrstvy a ředění. Ochranný plyn chrání svářecí proces před okolím a zabraňuje oxidaci. Typické stupně promísení jsou přibližně pět až patnáct procent, takže vlastnosti nanášecího materiálu jsou do značné míry zachovány.
capilla využívá PTA svářecí proces pro reprodukovatelné navarovací vrstvy v sériové i kusové výrobě.
Ústředními výhodami PTA navarovacího svařování jsou nízké promísení se základním materiálem, vysoká rozměrová přesnost díky snížené deformaci a reprodukovatelná kvalita vrstvy pro sériové aplikace. Metalurgické spojení zajišťuje výrazně vyšší pevnost přilnavosti než tepelně stříkané vrstvy.
K tomu přistupuje ekonomická složka: investiční a provozní náklady jsou nižší než u laserového svařování; ve srovnání s výměnou dílů se snižují odstávky a náklady na náhradní díly. Velký výběr práškových materiálů umožňuje cílené přizpůsobení vrstvy různým zatížením jako abraze, chemický útok nebo tepelné namáhání.
capilla používá PTA navarovací svařování k ekonomickému povlakování dílů a prodlužování jejich životnosti.
PTA navarovací svařování se od jiných navarovacích procesů liší zejména kombinací nízkého promísení, přesného přívodu energie plazmovým obloukem a metalurgického spojení se základním materiálem. Ve srovnání se svařováním MIG/MAG je tepelné zatížení dílu výrazně nižší; ve srovnání s tepelným stříkáním vzniká kovové kompozitní spojení místo mechanické povrchové přilnavosti.
Ve srovnání s laserovým svařováním proces poskytuje podobnou kvalitu vrstvy při výrazně nižších investičních a provozních nákladech. Tloušťka vrstvy, hloubka průvaru a ředění lze přesně nastavit, což umožňuje reprodukovatelné navarovací vrstvy i v sériové výrobě.
capilla radí při výběru vhodného svářecího procesu pro díl, materiál a profil zatížení.
K oblastem použití PTA navarovacího svařování patří ochrana proti opotřebení, ochrana proti korozi, tepelná ochrana a oprava opotřebených dílů ve strojním a procesním průmyslu. Proces se používá všude tam, kde jsou požadovány vysoce namáhané funkční plochy s definovanými vlastnostmi a výměna dílu není ekonomicky účelná.
Typickými odvětvími jsou procesní technika, energetika, dopravní technika, průmysl ropy a zemního plynu a průmyslová výroba. Cílený výběr materiálu a kontrolovaná tvorba vrstvy dělají PTA navarovací svařování vhodným jak pro kusovou, tak pro sériovou výrobu.
capilla provádí PTA povlakování pro díly z těchto odvětví a dodává vhodné svařovací přídavné materiály.
PTA navarovací svařování chrání díly před opotřebením a korozí tím, že metalurgicky nanáší otěruvzdorný nebo korozivzdorný práškový materiál na namáhaný povrch. Takto vzniklá ochranná vrstva se metalurgicky spojuje se základním materiálem a odolává abrazivnímu úbytku materiálu, chemickému útoku nebo tepelnému zatížení.
Podle požadavků se používají různé práškové materiály, například materiály obsahující tvrdé fáze pro abrazivní zatížení nebo slitiny na bázi niklu a kobaltu pro korozivní a tepelné zatížení. Díky nízkému promísení jsou ochranné vlastnosti vrstvy do značné míry zachovány a působí spolehlivě i při trvalém namáhání.
capilla vybírá vhodný svařovací přídavný materiál na základě materiálu, profilu zatížení a provozního prostředí.
PTA navarovací svařování je vhodné pro opravu tehdy, když díl ztratil svou původní geometrii nebo funkční plochu v důsledku úbytku materiálu a výměna není ekonomicky účelná. Zejména u geometricky složitých, materiálově náročných nebo dílů s dlouhými dodacími lhůtami je proces ekonomickou alternativou k novému dílu.
Díky kontrolovanému přívodu energie je geometrie dílu při opravě zachována; metalurgickým nánášením dosahuje obnovená vrstva vysoké pevnosti přilnavosti a nosnosti. Díly tak lze vrátit do původního funkčního stavu, často dokonce s lepšími vlastnostmi vrstvy.
capilla nasazuje PTA navarovací svařování pro opravu hřídelů, válců, těsnicích ploch a srovnatelných funkčních dílů.
PTA navarovacím svařováním lze zpracovat různé kovové práškové materiály, včetně slitin na bázi niklu, kobaltu a železa a materiálů obsahujících tvrdé fáze pro zvláštní odolnost proti opotřebení. Lze také specificky nanášet pseudoslitiny, tedy směsi z několika práškových komponent, aby bylo dosaženo specifických vlastností vrstvy.
Jako základní materiály jsou vhodné oceli, nerezové oceli a slitiny na bázi niklu, které lze metalurgicky spojit s nanášecím materiálem. Konkrétní výběr materiálu se řídí pozdějším zatížením dílu, například požadavky na tvrdost, odolnost proti korozi nebo tepelnou odolnost.
capilla nabízí široký sortiment svařovacích přídavných materiálů pro PTA navarovací svařování, přizpůsobených materiálu, procesu a provozním podmínkám.
Předpokladem pro PTA navarovací svařování je svařitelný díl s čistě připraveným povrchem. Nečistoty, oxidické vrstvy a zbytky musí být před navarovacím svařováním odstraněny, protože mohou narušit metalurgické spojení se základním materiálem.
Rozhodující jsou také správný výběr práškového materiálu přizpůsobeného základnímu materiálu a pozdějšímu zatížení a správné nastavení procesních parametrů jako přívod energie, množství prášku a rychlost svařování. Roli hraje také geometrie dílu: rotačně symetrické díly lze obzvláště dobře zpracovávat a automatizovaně povlakovat.
capilla radí při přípravě dílu, výběru materiálu a vhodném návrhu procesu.