Вакуумний пост для нанесення покриттів на внутрішню поверхню труб методом магнетронного розпилення
Заголовок | Вакуумний пост для нанесення покриттів на внутрішню поверхню труб методом магнетронного розпилення |
Тип публікації | Journal Article |
Year of Publication | 2020 |
Автори | Коломієць, ВМ, Шкурат, ОІ, Кравченко, СМ, Лопаткін, РЮ, Чижов, ІГ, Самойлов, ПЄ, Павленко, ЮА, Мельник, МО, Гончаренко, ОІ |
Short Title | Nauka innov. |
DOI | 10.15407/scin16.04.053 |
Об'єм | 16 |
Проблема | 4 |
Рубрика | Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України |
Pagination | 53-59 |
Мова | Українська |
Анотація | Вступ. Внаслідок механічного та хімічного зносу внутрішніх поверхонь трубоподібних виробів існує необхідність створення захисних покриттів останніх, що збільшить ресурс їх використання в різних галузях промисловості.
Проблематика. При створенні обладнання для отримання якісних захисних покриттів внутрішньої поверхні труб виникають деякі труднощі, пов’язані з обмеженістю простору. В світовій практиці широко застосовують методи плазмового напилення з циліндричними магнетронами. Однак, актуальними залишаються питання удосконалення розпилювального обладнання для збільшення його ефективності та покращення фізико-механічних властивостей покриттів. Також нагальною потребою є виготовлення універсального обладнання для обробки трубних виробів різного діаметру. Мета. Розробка й створення стенду з дослідним зразком магнетронної розпилювальної системи для напилення покриттів на внутрішні поверхні трубних виробів діаметром від 30мм з використанням методики магнетронного розпилення імпульсами високої потужності. Матеріали й методи. Елементи конструкції магнетронного розпилювача виготовлено з нержавіючої сталі з параметром шорсткості Ra≤2,5. В експериментах використано метод магнетронного розпилення імпульсами високої потужності (HIPIMS — High-power impulse magnetron sputtering). Результати. Розроблено конструкторську документацію на магнетронну розпилювальну систему та виготовлено стенд для напилення захисних покриттів на внутрішні поверхні трубних виробів діаметром від 30 мм. Використовуючи створену циліндричну магнетронну розпилювальну систему, можна здійснювати в одному технологічному циклі як іонне очищення внутрішньої поверхні труб, так і напилення нових покриттів. Висновки. Позитивні результати з випробування дослідного зразка магнетронної розпилювальної системи показали перспективність створення промислового обладнання для вирішення актуальної проблеми отримання якісних покриттів внутрішньої поверхні труб. |
Ключові слова | внутрішня поверхня труб, магнетронна розпилювальна система, магнетронний розпилювач, метод HIPIMS, циліндричний магнетрон |
Посилання | 1. Крутиков А.В., Девятьяров М.С. Увеличение ресурса работоспособности, ремонт и восстановление с применением технологий газотермического напыления. Сварка и диагностика: сборник докладов международного форума (25–27 ноября 2014 г., Екатеринбург). Екатеринбург, 2015. С.75–80.
2. Надтока В.Н., Панков Р.В., Дейнеко Л.Н., Масляный Н.В. Экологически безопасный метод нанесения покрытий на внутренние поверхности. Артиллерийское и стрелковое вооружение. 2009. № 1. С. 54–57. 3. Перекрестов В.И., Кравченко С.Н., Косминская Ю.А, Кононенко И.Н. Структура конденсатов системы Ni-Сu, полученных при ионном распылении составных стержней. Металлофизика и новейшие технологии. 2011. № 2. С. 203–210. 4. Ананьева Е.А. Разработка технологии нанесения плазменных теплозащитных покрытий на малоразмерные внутренние сложнопрофильные поверхности деталей горячего тракта ГТД: автореф. дис. … канд. техн. наук. Самара, 2007. 16 с. 5. Гасій О.Б. Розвиток технології вакуумного йонно-плазмового напилення та напрями її вдосконалення. Науковий вісник НЛТУ України. 2018. Т. 28, № 10. С. 85–91. 6. Бебенин. А.Н., Рудый В.И, Литовченко В.Н., Воробьев Р.А., Янкитова И.А., Карнавская Т.Г. Исследование механических свойств защитных тугоплавких покрытий, нанесенных методом ионно-плазменного вакуумного магнетронного напыления. Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2014. Т. 107, № 5. С. 43–146. 7. Москвитин Г.В., Биргер Е.М., Поляков А.Н., Полякова Г.Н. Наукоемкие технологии нанесения упрочняющих покрытий. Металлообработка. 2015. Т. 85, № 1. С. 44–49. 8. Kouznetsov V., Macаk K., Schneider J. M., Helmersson U., Petrov I. A novel pulsed magnetron sputter technique utilizing very high target power densities. Surface and Coatings Technology. 1999. V. 122, № 2–3. P. 290–293. 9. Лепеш Г.В., Иванова Е.С. Имитационное моделирование термодинамического воздействия при испытании стойкости защитных покрытий. Технико-технологические проблемы сервиса. 2016. Т. 36, № 2. С.7–17. 10. Alami J., Eklund P., Andersson J.M., Lattemann M., Wallin E., Bohlmark J.,…, Helmersson U. Phase tailoring of Ta thin films by highly ionized pulsed magnetron sputtering. Thin Solid Films. 2010. V. 515. P. 3134–3438. 11. Yee F., Wotzak М., Cipollo M.L., Traszkowska K. Cylindrical magnetron sputtering in a ferromagnetic cylinder. Fall News Bulletin SVC. 2004. Р. 28–34. 12. Шкурат О.І., Батурін В.А., Бугайов С.І., Карпенко О.Ю., Кравченко С.М., Коломієць В.М.,…, Даниленко М.І. Розробка технології процесу обробки каналу ствола гармати для підвищення його ресурсу. Озброєння та військова техніка. 2019. №1 (21). С. 35–40. |