E-materiały do kształcenia zawodowego

Kontrola wyrobów po procesach obróbki plastycznej

MTL.03. Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu metalurgicznego - Operator maszyn i urządzeń przemysłu metalurgicznego 812122, Technik przemysłu metalurgicznego 311708.

bg‑cyan

Powłoki ochronne

ATLAS INTERAKTYWNY

6

Spis treści

1

Powłoki anodowe

1
1

Zdjęcie 1. Powłoki anodowe.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Powłoki anodowe są wykonane z metali o bardziej ujemnym potencjale elektrochemicznym (mniej szlachetnych) niż metal chroniony. Pokrywanie metali powłokami anodowymi zapewnia chronionemu metalowi ochronę katodową, gdyż powłoka z metalu mniej szlachetnego działa w charakterze anody jako protektor. Jako przykład powłok anodowych można wymienić cynk i kadm. Najważniejszym, praktycznym zastosowaniem powłok anodowych jest pokrywanie stali powłoką cynkową (blachy ocynkowane). W przypadku pokrywania powierzchni stalowych cynkiem w razie pojawienia się rysy lub szczeliny tworzy się ogniwo w którym katodą jest żelazo zaś anodą cynk. W tej sytuacji do roztworu przechodzą jony cynku a nie jony żelaza. Tak więc w przypadku pokrywania metali powłokami anodowymi, powłoka pokrywająca nie musi być idealnie szczelna.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu widoczne są warstwy. Na dole cienka ciemnozielona. Najgrubsza zielono‑szara. Wyższa jasno zielona. Najwyższa i najcieńsza ciemnozielona. Pomiędzy dolną warstwą a drugą warstwą widoczna jest gruba czarna granica. Linia jest praktycznie prosta z nieznacznymi wypukłościami. Druga warstwa z trzecią oddzielona jest poszarpanymi kształtami z wyraźnymi wcięciami. Trzecia warstwa z czwartą oddzielona jest zaokrąglonymi kształtami przypominającymi kształt sinusoidalny.

Zdjęcie 2. Powłoki anodowe – czyszczenie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe - czyszczenie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe czyszczenie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu:

Czyszczenie

Zdjęcie 3. Powłoki anodowe – trawienie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe - trawienie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe trawienie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu:

Trawienie

Zdjęcie 4. Powłoki anodowe – ponowne czyszczenie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe – ponowne czyszczenie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe ponowne czyszczenie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu:

Ponowne czyszczenie

Zdjęcie 5. Powłoki anodowe – anodowanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe -anodowanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe - anodowanie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Anodowanie

Zdjęcie 6. Powłoki anodowe – malowanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe -malowanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe - malowanie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu:Malowanie

Zdjęcie 7. Powłoki anodowe – uszczelnianie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki anodowe -uszczelnianie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki anodowe - uszczelnianie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu:Uszczelnianie. Na koniec powierzchnia metalu jest uszczelniana, co zamyka porowatą strukturę, aby stworzyć najwyższą ochronę ostatecznej powłoki.
Po prawej widoczny jest stalowy cylinder. Po naciśnięciu na tytuł z lewej strony rozwinięciu tekstu towarzyszy zmiana rysunku. Na rysunku po prawej widać dwa stalowe cylindry. Na górnej podstawie cylindra po prawej naniesiona jest cienka czarna warstwa. Dodatkowo na powierzchni zaznaczony jest punkt. Od punktu poprowadzono czarne linie łączące się okręgiem. W okręgu pokazano zbliżenie powierzchni. Na zdjęciu widać stalową krawędź. Od krawędzi odchodzą pionowo w górę elementy o kształcie cylindrów z zaostrzonym wierzchołkiem. Pomiędzy kolejnymi elementami widoczny jest odstęp. Pomiędzy sąsiadującymi elementami na stalowej powierzchni widać cienką zieloną warstwę. Powyżej wierzchołków poprowadzona jest pozioma czarna prosta.
Poniżej widoczne jest kolejne zbliżenie przedstawiające animowaną strukturę. Podstawę stanowi cienka powierzchnia opisana jako metal. Na niej naniesione są sąsiadujące ze sobą graniastosłupy o podstawie heksagonu. Struktura ma formę plastra miodu. Jedna ze struktur jest pokazana w przekroju. Zewnętrzna zielona warstwa jest to warstwa barierowa. W środku komórka ma jasno zielone wypełnienie i centrycznie umieszczony rdzeń o kształcie podłużnego cylindra. Na dole cylinder jest opisany jako: ściana komórki anodowej. Górna podstawa cylindra opisana jest jako: por. Niektóre komórki mają beżowe wypełnienia. Są one opisane jako: szczelne komórki anodowe.
Pomiędzy cylindrami znajduje się strzałka. Grot strzałki jest skierowany w prawo. Nad Cylindrami widoczny jest napis: malowanie.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

2

Powłoki dyfuzyjne

1
1

Zdjęcie 1. Powłoki dyfuzyjne.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki dyfuzyjne. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki dyfuzyjne - dyfuzja. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Powłoki dyfuzyjne -dyfuzja. Dyfuzja jest aktywowanym cieplnie procesem zachodzącym wskutek ruchu atomów w sieci przestrzennej metalu w kierunku wyrównania stężenia składników. Warunkiem przebiegu dyfuzji jest rozpuszczalność w stanie stałym pierwiastka nasycającego w metalu osnowy. Ogólnie można stwierdzić, że procesy dyfuzji zależne są od temperatury, czasu i gradientu stężenia dyfundującego pierwiastka.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiony jest stalowy cylinder. Na ścianie bocznej cylindra naniesiony jest animowany prostokąt. W środku prostokąta znajdują się kolorowe okręgi. Okręgi są rozmieszczone w dziesięciu kolumnach i pięciu rzędach. Okręgi mają różne kolorowe wypełnienia. Wypełnienia są w kolorze zielonym, żółtym i szarawym.

Zdjęcie 2. Powłoki dyfuzyjne – procesy dyfuzyjne.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki dyfuzyjne – procesy dyfuzyjne. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki dyfuzyjne – procesy dyfuzyjne. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Powłoki dyfuzyjne wytwarzane są na drodze zmiany składu chemicznego warstwy przypowierzchniowej materiału podłoża w wyniku wprowadzania obcych pierwiastków. Powłoka dyfuzyjna stanowi część materiału podłoża nasyconą obcymi pierwiastkami i nie może być od niego oddzielona. Metale wprowadzone do podłoża dyfundują do sieci krystalicznej bez widocznej zmiany ich wymiarów.

Typowe procesy dyfuzyjne:

  • Aluminiowanie

  • Chromowanie

  • Chromoaluminiowanie

  • Cynkowanie

  • Chromokrzemowanie

Zdjęcie 3. Powłoki dyfuzyjne – cynkowanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki dyfuzyjne – cynkowanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki dyfuzyjne – procesy dyfuzyjne. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Proces cynkowania termodyfuzyjnego prowadzony jest w temperaturze od trzystu sześćdziesięciu czterystu siedemdziesięciu stopni Celsjusza, w zależności od rodzaju materiału przedmiotów obrabianych. Polega na podgrzewaniu i wygrzewaniu przedmiotów obrabianych wraz ze specjalnym proszkiem cynkowym. Podczas trwania procesu atomy cynku dyfundują do warstwy powierzchniowej metalu, tworząc na jego powierzchni trwałą warstwę antykorozyjną. Cynk przenika w głąb materiału, tworząc warstwę zapewniającą od trzech do pięciokrotnie dłuższą odporność antykorozyjną niż ma to miejsce w przypadku cynkowania galwanicznego oraz od półtora do dwukrotnie dłuższą odporność niż w przypadku cynkowania ogniowego, co stanowi szczególną zaletę zwłaszcza w agresywnej atmosferze przemysłowej i morskiej.

Reakcje towarzyszące tworzeniu powłoki cynkowej z fazy ciekłej to:

  • Dyfuzja reakcyjna, czyli powstawanie i wzrost faz międzymetalicznych na powierzchni stali

  • Rozpuszczanie faz międzymetalicznych i nasycenie warstwy przypowierzchniowej cieczy żelazem oraz wtórna krystalizacja faz międzymetalicznych

Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiony jest schematyczne ujęcie procesu. W centralnej części ekranu widoczne są dwie części stalowe w formie dwóch puszek. Oraz proszek cynkowy w formie nasypanej pryzmy. Wszystkie elementy znajdują się na białym w obrębie zielonego okręgu. Do białego tła przypisany jest opis: temperatura do pięciuset stopni Celsjusza. Na zewnątrz okręgu widoczne są zielone elementy przypominające groty strzałek skierowane w lewo. Groty są rozmieszczone w po obwodzie okręgu. DO białego tła na którym znajdują się elementy dołączony jest przypis: bęben do cynkowania dyfuzyjnego. Bęben jest wpisany w zielony okrąg. Krawędź okręgu jest pogrubiona. Na krawędzi znajdują się czarne podłużne pionowe elementy. Całość jest opisana jako nagrzewnica. Dodatkowo element jest otoczony dodatkowym okręgiem również opisanym jako nagrzewnica.
Po naciśnięciu na tytuł z lewej strony rozwinięciu tekstu towarzyszy zmiana rysunku. Po lewej stronie pojawia się stalowy trójnik po prawej schemat przedstawiający pięć kolejnych warstw. Warstwy są opisane od najgłębszej do najpłytszej: stal, pięćdziesiąt procent żelazo, związek żelazo z indeksem dolnym jedenaście oraz cyna z indeksem dolnym czterdzieści, związek żelazo cyna z indeksem dolnym siedem, związek żelazo cyna z indeksem dolnym siedem plus cyna

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

3

Powłoki wytworzone w procesie galwanizacji

1
1

Zdjęcie 1. Powłoki dyfuzyjne – galwanizacja.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono powłoki dyfuzyjne – galwanizacja. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: powłoki dyfuzyjne – galwanizacja. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Galwanizacja elektrolityczna - metoda wytwarzania powłok na różnych materiałach. Proces ten polega na przekazywaniu jonów materiału powłokowego na metal pokrywany w kąpieli elektrolitycznej. Cynkowanie galwaniczne to nic innego, jak pokrycie metalu jonami cynku (Zn). Niewątpliwą zaletą tej metody jest jakość wykonanej powłoki, która jest gładka i jednolita. Grubość powłoki determinuje do dodatkowego zabezpieczenia konstrukcji metalowej, np. przez nałożenie powłok lakierniczych. Powłoki galwaniczne świetnie sprawdzają się w drobnych i precyzyjnych elementach, tj. śruby, gwoździe, łączniki ciesielskie.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiony jest fragment pomieszczenia wielkokubaturowego. Fragment przedstawia sufit. Przez całą długość sufitu biegnie długa stalowa rura. Od rury odchodzą w obie strony stalowe rury.
Po naciśnięciu na tytuł z lewej strony rozwinięciu tekstu towarzyszy zmiana rysunku. Na rysunku widać schemat ogniwa. Do elektrolitu znajdującego się w zlewce zanurzone są dwie elektrody. Elektrody są w kształcie prostokątów. Na górze elektrody są połączone obwodem. Szara elektroda po lewej podpisana jest jako katoda. Po lewej stronie elektrody widać symbol cynk. Do elektrody skierowane są jony cynku dwa plus. Na dole elektrolitu widoczny jest jon: OH minus. Do katody skierowane są elektrony. Kierunek przepływu pokazany jest za pomocą strzałki. Prawa elektroda opisana jest jako anoda. Obok anody znajduje się symbol jonów Cynk dwa plus ze strzałką skierowaną w stronę elektrolitu. Od anody w stronę katody płyną elektrony.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

4

Powłoki nakładane w procesie metalizacji natryskowej

1
1

Zdjęcie 1. Metalizacja natryskowa – natryskiwanie cieplne.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację natryskową – natryskiwanie cieplne. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja natryskowa – natryskiwanie cieplne. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Natryskiwanie cieplne polega na wytwarzaniu na odpowiednio przygotowanym podłożu powłok metalowych, węglikowych, ceramicznych oraz kompozytowych o prawie dowolnym składzie chemicznym i fazowym. Materiał powłokowy w postaci drutu lub proszku dostarczany jest do urządzenia metalizacyjnego, gdzie ulega stopieniu a następnie rozpyleniu i przyspieszeniu przez strumień sprężonego gazu.

W trakcie lotu napięcie powierzchniowe metalu powoduje, że cząsteczki przyjmują kształt zbliżony do kuli. Zachodzące na ich powierzchni procesy utleniania prowadzą do wytworzenia warstewki tlenków otaczającej metaliczne jądro. Grubość powstałej warstwy tlenkowej zależy od takich czynników jak rodzaj płomienia topiącego (neutralny, utleniający czy nawęglający), czas lotu (prędkość) cząstki oraz rodzaj i prędkość czynnika rozpylającego i przyspieszającego. W pistoletach płomieniowych, łukowych i naddźwiękowych jest to zazwyczaj sprężone powietrze a w pistoletach plazmowych strumień plazmy wytworzonej z gazów obojętnych chemicznie.

W momencie uderzenia w podłoże kulista cząstka ulega rozpłaszczeniu, przy czym powierzchnia jej wzrasta około dwa razy, co powoduje pęknięcie warstewki tlenkowej. W trakcie tego pękania ulega odsłonięciu około połowy powierzchni cząstki metalu. Następna padająca cząsteczka padając w to miejsce zachowuje się podobnie i jeżeli dojdzie do zetknięcia się dwóch czystych powierzchni metalicznych następuje silne połączenie się ich siłami kohezji. Tworzy się typowa dla powłok natryskiwanych struktura pasmowa, gdzie poszczególne cząstki częściowo stykają się bezpośrednio powierzchniami metalicznymi, a częściowo są rozdzielone warstwą tlenków. Na styku warstw tlenkowych tworzą się też niewielkie puste przestrzenie (pory). Wysoka energia kinetyczna i stan wysokiej plastyczności, w jakim cząsteczki znajdują się w momencie zderzenia z powierzchnią, umożliwia ich dokładne dopasowanie i mechaniczne zakleszczenie w nierównościach podłoża. Dodatkowo na styku z metalicznie czystym podłożem występują siły adhezyjne będące głównym mechanizmem przyczepności powłok natryskiwanych cieplnie. Dlatego tak istotną częścią procesu natryskiwania cieplnego jest odpowiednie przygotowanie podłoża mające na celu oczyszczenie powierzchni z tlenków i innych zanieczyszczeń oraz nadanie jej odpowiedniej chropowatości.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono animowany schemat po natryskiwaniu cieplnym. Na zdjęciu widoczne są cztery warstwy. Dolna warstwa o brązowym wypełnieniu jest to podłoże. Granica podłoża jest nieregularna. Krawędzie jej są obłe. Do granicy jest przypisana nazwa: powierzchnia podłoża. Druga warstwa, najgrubsza ma beżowe wypełnienie. Na całej warstwie widać nierównomierne wtrącenia koloru czarnego. Wtrącenia przypominają fusy. W miejscach gdy wtrącenia są pogrubione – przyjmują kształt soczewki są to pory. Gdy wtrącenia mają zaokrąglony kształt podobny do ziarna są to nieprzetopione cząsteczki. Beżowy kolor jest oznaczony jako warstwa tlenowa. Przerywane linie na beżowym kolorze to pęknięcia mechaniczne. Trzecia warstwa ma niebieski kształt. Wewnątrz warstwy występują podobne wtrącenia jak w warstwie wcześniejszej. Do niebieskiego koloru przypisane jest oznaczenie: cząsteczki uderzają w powierzchnię powłoki. Nad Warstwą widoczne są stopione jądra cząstki. Elementy te są kształtem zbliżone do obłych ziaren. Największe ziarno jest zwymiarowane. Ma ono jedną dziesiątą milimetra.

Zdjęcie 2. Metalizacja natryskowa – natryskiwanie płomieniowe drutowe i proszkowe.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację natryskową – natryskiwanie płomieniowe drutowe i proszkowe. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja natryskowa – natryskiwanie płomieniowe drutowe i proszkowe. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Natryskiwanie płomieniowe, drutowe i proszkowe Natryskiwanie płomieniowe stosuje się, jeżeli pożądane są niewielkie koszty, a akceptowana jest niższa jakość pokrycia. Typowe aplikacje to:

  • ochrona przed korozją konstrukcji i części (np. mostów, platform wiertniczych, butli z ciekłym paliwem gazowym) warstwami z aluminium lub cynku. Aluminium jest droższe ale jest odporne na kwaśną atmosferę (występującą podczas przetwarzania paliw kopalnych) i roztwory obojętne (woda morska). Cynk wykazuje odporność na korozję zasadową,

  • regeneracja zużytych części (zazwyczaj stalowych lub z brązu), zwłaszcza wałków w miejscu łożyskowania. Powłoki są dość porowate, więc substancje smarujące mogą wnikać w pory polepszając pracę łożyska,

  • natryskiwanie płomieniowe służy również do nanoszenia powłok polimerowych.

Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono animowany schemat natryskiwania płomieniowego drutowego i proszkowego. Podstawą schematu jest prostokątny kształt stanowiący pokrywane podłoże z natryskową powłoką. Na górnej krawędzi podłoża widoczna jest niebieska warstwa z ciemnymi kropkami. Jest to powłoka. Nad powłoką znajduje się dysza gazowa z której wychodzi strumień ciepłego powietrza. Strumień ma kształt zbliżony do stożka. Na strumieniu widoczne jest oznaczenie: stapiany koniec. Obudowa palnika jest o kształcie odwróconego stożka ze ściętym wierzchołkiem. W środku znajdują się dwie dysze gazowe z których wydobywa się płomień gazu. Płomień skierowany jest do dołu. Dysze gazowe mają taki sam kształt jak obudowa palnika. Pomiędzy dyszą, a obudową widoczne jest białe wypełnienie. Jest to dysza powietrza. Do jej wlotu u góry skierowana jest strzałka z opisem sprężone powietrze. Do wlotu dyszy gazowej skierowana jest strzałka ze wzorem chemicznym acetylenu (C dwa H dwa).
Środkiem palnika biegnie czarna cienka rurka. Jest to drut elektrodowy. Rurka na samej górze przechodzi pomiędzy dwoma rolkami opisanymi jako rolki podające.

Zdjęcie 3. Metalizacja natryskowa – natryskiwanie łukowe.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację natryskową – natryskiwanie łukowe. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja natryskowa – natryskiwanie łukowe. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Natryskiwanie łukowe. Schemat urządzenia do natryskiwana łukowego.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono animowany schemat natryskiwania łukowego. W dolnej części schematu znajduje się pomarańczowy prostokąt Jest to podłoże. Na górnej podstawie prostokąta widoczna jest cienka czarna linia. Jest to warstwa natryskowa. Powyżej znajduje się łuk elektryczny. Łuk jest przedstawiony jako okręg znajdujący się na dwóch czarnych linach opisanych jako prowadniki drutu ze stykiem elektrycznym. Z łuku wydobywa się strumień o kształcie toroidalnym. Prowadnik umieszczony jest w obudowie. Obudowa w przekroju ma kształt zbliżony do trójkąta. W górnej części obudowy znajdują się trzy wloty przez które wprowadzane jest sprężone powietrze. Prowadniki w górnej części przechodzą pomiędzy dwoma rolkami zaznaczonymi jako zielone okręgi.

Zdjęcie 4. Metalizacja natryskowa – natryskiwanie plazmowe.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację natryskową – natryskiwanie plazmowe. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja natryskowa – natryskiwanie plazmowe. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Natryskiwanie plazmowe. W trakcie lotu napięcie powierzchniowe metalu powoduje, że cząsteczki przyjmują kształt zbliżony do kuli. Zachodzące na ich powierzchni procesy utleniania prowadzą do wytworzenia warstewki tlenków otaczającej metaliczne jądro. Grubość powstałej warstwy tlenkowej zależy od takich czynników jak rodzaj płomienia topiącego (neutralny, utleniający czy nawęglający), czas lotu (prędkość) cząstki oraz rodzaj i prędkość czynnika rozpylającego i przyspieszającego. W pistoletach płomieniowych, łukowych i naddźwiękowych jest to zazwyczaj sprężone powietrze a w pistoletach plazmowych strumień plazmy wytworzonej z gazów obojętnych chemicznie. W momencie uderzenia w podłoże kulista cząstka ulega rozpłaszczeniu, przy czym powierzchnia jej wzrasta około dwa razy, co powoduje pęknięcie warstewki tlenkowej. W trakcie tego pękania ulega odsłonięciu około połowy powierzchni cząstki metalu. Następna padająca cząsteczka padając w to miejsce zachowuje się podobnie i jeżeli dojdzie do zetknięcia się dwóch czystych powierzchni metalicznych następuje silne połączenie się ich siłami kohezji. Tworzy się typowa dla powłok natryskiwanych struktura pasmowa, gdzie poszczególne cząstki częściowo stykają się bezpośrednio powierzchniami metalicznymi, a częściowo są rozdzielone warstwą tlenków. Na styku warstw tlenkowych tworzą się też niewielkie puste przestrzenie (pory). Wysoka energia kinetyczna i stan wysokiej plastyczności, w jakim cząsteczki znajdują się w momencie zderzenia z powierzchnią, umożliwia ich dokładne dopasowanie i mechaniczne zakleszczenie w nierównościach podłoża. Dodatkowo na styku z metalicznie czystym podłożem występują siły adhezyjne będące głównym mechanizmem przyczepności powłok natryskiwanych cieplnie. Dlatego tak istotną częścią procesu natryskiwania cieplnego jest odpowiednie przygotowanie podłoża mające na celu oczyszczenie powierzchni z tlenków i innych zanieczyszczeń oraz nadanie jej odpowiedniej chropowatości.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono animowany schemat natryskiwania plazmowego. Centralnym elementem rysunku palnika jest obudowa o kształcie prostokąta z zaokrąglonymi bokami. Z prawej strony prostokąta biegnie rurka o kształcie litery :/ Jest to zasilanie plus i woda chłodząca. W środku obudowy widać żółty kształt przypominający lejek. Jest to Anoda. U góry od strony szyjki lejka znajduje się sprężynka. Jest to łuk elektryczny. Poniżej od grubszej strony lejka znajduje się anoda. Anoda ma czarny kolor i jest zbliżona kształtem do podłużnego owalu. Od lewej stronie obudowy odchodzi cienka rurka o kształcie literki: L. Jest ona opisana jako proszek i gaz transportujący. Od lewego boku anody odchodzi rurka biegnąca w dół. Rurka przechodzi przez katodę. Jest to zasilanie plus i woda chłodząca. Od górnej krawędzi anody biegnie pionowo w górę cienki element o kształcie prostokąta. Jest oznaczony jako strumień natryskowy. Na końcu elementu znajduje się okrąg. Jest on opisany jako przekrój powłoki.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

5

Powłoki wytwarzane w procesie metalizacji zanurzeniowej

1
1

Zdjęcie 1. Metalizacja zanurzeniowa.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Metalizacja zanurzeniowa.Metalizację zanurzeniową zalicza się do cieplno‑chemicznych metod wytwarzania powłok metalicznych na wyrobach stalowych

Zdjęcie 2. Metalizacja zanurzeniowa – odtłuszczanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - odtłuszczanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - odtłuszczanie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Metalizacja zanurzeniowa odtłuszczanie. strong>Odtłuszczanie. Elementy stali przed zanurzeniem w kąpieli cynkowej powinny być wolne od tłuszczu, substancji woskowatych i oleju, które uniemożliwiają reakcję żelaza z cynkiem. Etap odtłuszczania ma na celu uzyskanie chemicznie czystej powierzchni, na której powstanie stop stali z cynkiem. Czyszczące i odtłuszczające właściwości posiada wiele nieorganicznych roztworów o odczynie alkalicznym, kwaśnym i neutralnym.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem odtłuszczanie ulega podświetleniu.

Zdjęcie 3. Metalizacja zanurzeniowa – trawienie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - trawienie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - trawienie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Metalizacja zanurzeniowa trawienie. Trawienie Pozwala ono na skuteczne usunięcie substancji niemetalicznych (tj.: rdza, zgorzelina i inne produkty korozji) powstałych podczas walcowania i wyżarzania elementów konstrukcyjnych. Najbardziej popularnym sposobem trawienia jest kąpiel w kwasie solnym. W wyjątkowych sytuacjach, kiedy usunięcie piasku z elementów żeliwnych poprzez trawienie w kwasie chlorowodorowym nie przynosi oczekiwanych efektów, można zastosować roztwór kwasu fluorowodorowego, bądź mieszaninę kwasów chlorowodorowego i fluorowodorowego.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem trawienie ulega podświetleniu.

Zdjęcie 4. Metalizacja zanurzeniowa – płukanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - płukanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - płukanie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Płukanie. Płukanie zapobiega nadmiernemu przenoszeniu kąpieli technologicznych do kolejnych etapów obróbki chemicznej. Wpływa na wydłużenie żywotności poszczególnych kąpieli.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem płukanie ulega podświetleniu.

Zdjęcie 5. Metalizacja zanurzeniowa – topnikowanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - topnikowanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - topnikowanie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu:Topnikowanie. Wytrawiona w kwasie stal przechodzi do kolejnej fazy zwanej topnikowaniem. Etap ten polega na zanurzeniu elementów stalowych w roztworze wodnym chlorku cynku i chlorku amonu, celem zapewnienia prawidłowego przebiegu reakcji chemicznych zachodzących podczas cynkowania. W metodzie suchej chlorek amonu stanowi piętnaście procent roztworu, natomiast w mokrej sole występują w proporcji jeden do trzech. Zadaniem topników jest oczyszczenie powierzchni stalowych ze śladowych ilości tlenków, co skutecznie minimalizuje ryzyko utlenienia stali przed jej wprowadzeniem do płynnej kąpieli cynkowej.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem topnikowanie ulega podświetleniu.

Zdjęcie 6. Metalizacja zanurzeniowa – suszenie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - suszenie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - suszenie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Suszenie. Po obróbce w kąpieli topnikowej elementy stalowe zostają poddane suszeniu w temperaturze 120°C‑150°C. Jest to etap wymagający wysokiej precyzji i szczególnej ostrożności. Ważne jest stałe kontrolowanie temperatury układu. Gwałtowna zmiana warunków termicznych może wywołać zapalenie substancji chemicznych wchodzących w skład topnika i wpłynąć na zmniejszenie skuteczności obróbki. Suszenie powinno być przeprowadzone sprawnie i szybko, by zapobiec trawieniu żelaza i powstawaniu związków żelazowych wpływających niekorzystnie na procesy z udziałem topników.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem suszenie ulega podświetleniu.

Zdjęcie 7. Metalizacja zanurzeniowa – cynkowanie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - cynkowanie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - cynkowanie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Cynkowanie. Ostatni etap procesu cynkowania ogniowego polega na zanurzeniu uprzednio przygotowanego podłoża stalowego w kąpieli stopionego cynku o temperaturze 445°C‑455°C. W tych warunkach cynk i żelazo ulegają bardzo szybkiej reakcji chemicznej, co skraca czas zanurzenia powierzchni stalowych w ciekłym cynku do kilku minut. Na drodze dyfuzji, czyli przenikania atomów cynku w zewnętrzną warstwę stali, powstaje powierzchniowy stop żelazo‑cynk zawierający różny stosunek obydwu składników. Ogniowa powłoka cynkowa po ostudzeniu w wodzie cechuje się wysoką odpornością mechaniczną i estetycznym wyglądem.
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem cynkowanie ulega podświetleniu.

Zdjęcie 8. Metalizacja zanurzeniowa – chłodzenie.

Na ilustracji interaktywnej przedstawiono metalizację zanurzeniową - chłodzenie. Po lewej stronie zdjęcia widoczny jest napis: metalizacja zanurzeniowa - chłodzenie. Po jego naciśnięciu rozwija się opis szczegółowy. Tekst opisu jest tożsamy nagraniu audio znajdującemu się pod opisem.
Tekst opisu: Chłodzenie. Ostatni etap procesu cynkowania, służący do hartowania i studzenia materiału ocynkowanego do temperatury pokojowej
Po prawej stronie widoczne jest zdjęcie. Na zdjęciu przedstawiono schemat kolejnych etapów procesu. W centralnej części zdjęcia znajduje się siedem stalowych prostokątów. Pod każdym znajduje się etap procesu. Etapy w kolejności: odtłuszczanie, trawienie, płukanie, suszenie, cynkowanie, chłodzenie. Prostokąt z napisem cynkowanie jest największy. Nad nim widoczny jest pędzel. Pomiędzy kolejnymi prostokątami znajdują się strzałki. Groty skierowane są w prawą stronę.
Po naciśnięciu na tekst prostokąt z napisem chłodzenie ulega podświetleniu.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Powiązane ćwiczenia